Стабилизатор напряжения постоянного тока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюэ Советскнв Соцнвлнстнческнк Реснубпнн 1(22) Заявлено 04.12.81(21) 3361307/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет О 05 Г 1/58 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 07.03,83. Бюллетень Мо 9 Дата опубликования описания 07 03 33) УДК 621, 316,(72) Авторы изобретения В,Д. Чирков, Д.А. Чернявский и В.К. 1) Заявите 4) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯНТОКА ОЗО Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектронике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.Известен стабилизатор напряжения параллельного типа ( 1).Недостатком этого стабилизатора напряжения является низкая надежность и малый срок службы.Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий параллельный регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к выходному выводу, а коллектором через балластный резистор - к общей шине, измерительноусилительный узел обратной связи, подключенный относительно общей шины входом к выходному выводу, а выходом - к управляющему входу регулирующего транзистора, силовой токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный последовательно в силовую шину между входными выходным выводами, вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник на 5 ранзисторе, включенный в цепь смещения силового токостабилизирующего двухполюсника, при этом эмиттер транзистора вспомогательного токо- стабилизирующего двухполюсника через соответствующий токоограничительный резистор подключен к общей шине2.Недостатком известного стабилизатора напряжения является низкая надежность и низкие энергетические показатели.. Целью изобретения является повышение надежности и энергетических показателей в режиме минимального тока нагрузки и холостого хода.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока введен разделительный диод, включенный между эмиттером транзистора вспомогательного токо- стабилизирующего двухполюсника и коллектором регулирующего транзистора.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока.Стабилизатор напряжения содержит регулирующий транзистор 1, включенный последовательно с балластным резистором 2 параллельно нагрузке 3, измерительно-усилительный узел обратной связи, состоящим иэ усилителя 4 постоянного тока с опорным источни 1003056ком 5 и выходным делителем 6, сило вой токостабилизирующий двухполюсник 7, включающий в себя транзистор 8, включенный последовательно в силовую шину вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник 9, включающий в себя транзистор 10 и токоограничительный резистор 11, включенный в цепь смещения силового токостабилизирующего двухполюсника 7, разделительный диод 12, анод которого подключен к эмиттеру транзистора 10 вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника 9, а катод соединен с общей точкой коллектора регулирующего транзистора 1, соединенного 15 последовательно с резистором 2.Стабилизатор работает следующим образом.При номинальном токе нагрузки и заданных пределах изменения его ди О од 12 закрыт и стабилизатор напряжения работает по схеме стабилизатора напряжения параллельного типа,При изменении тока нагрузки 3 в сторону уменьшения возрастает напряжение на нагрузке 3 и часть выходного напряжения с делителя 6 в виде сигнала рассогласования передается на вход усилителя постоянного тока 4, к которому подключен источник 5 ЗО опорного напряжения. Сигнал рассогласования, усиленный усилителем 4 постоянного тока, поступает на базу регулирующего транзистора 1, при этом возрастает его коллекторный ток и увеличивается падение напряжения на резисторе 2 до порогового значения. Диод 12 открывается, при этом увеличиваются ток через резистор 11и падение напряжения на нем, а такжеуменьшается разность потенциалов на базо-эмиттерном переходе транзистора10, что влечет за собой уменьшениетока коллектора транзистора 10. Врезультате этого уменьшается положительный потенциал базы транзистора 8силового токостабилизирующего двухполюсника 7, что приводит к увеличению сопротивления эмиттер - коллектор транзистора 8, а следовательно - уменьшение тока коллектора это; 50 го транзистора на величину пропорционально изменению сопротивлениянагрузки 3 (соответствующей изменению тока нагрузки 3), а выходное напряжение с заданной точностью сохраняет свое первоначальное значение.1При уменьшении тока нагрузки 3 дополного снятия его происходит дальнейшее уменьшение положительного потенциала базы транзистора 8 и соответственно увеличение сопротивленияэмиттер - коллектор этого транзистора. При этом напряжение на нагрузкене изменяется благодаря замкнутой петле через диод 12. При уменьшении у тока нагрузки ниже порогового уровня, транзистор 8 силового двухполюсника 7 работает как регулирующий транзистор, а при увеличении тока нагрузки выше порогового уровня он работает как силовой токостабилизирующий двухполюсник.Таким образом, при уменьшении тока нагрузки открывается диод 12, в результате чего стабилизатор напряжения параллельного типа автоматически преобразуется в стабилизатор напряжения последовательного типа. Пороговый уровень (оптимальный ток нагрузки), при котором осуществляется автоматическое преобразование стабилизатора параллельного типа в стабилизатор последовательного типа, определяется величиной резистора 2.Введенный разделительный диод позволяет автоматически создать два устойчивых состояния работы стабилизатора напряжения, которые определяются порогом срабатывания при определенном значении тока нагрузки.При токе нагрузки дно, Ъ 3 Р стабилизатор работаеткак стабилизаторнапряжения параллельного типа,а приЭ Э - . как стабилизаторнапряжения последовательного типа, сохраняет все преимущества обоих типов стабилизатора, повышая одновременно надежность и энергетические показатели.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий параллельный регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к выходному выводу, а коллектором через балластный резисторк общей шине, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный относительно общей шины входом к выходному выводу, а выходом - к управляющему входу регулирующего транзистора, силовой токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный последовательно в силовую шину между входным и выходным выводами, вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный в цепь смещения силового токостабилизирующего двухполюсника, при этом эмиттер транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника через соответствующий токоограничительный резистор подключен к общей шине, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и энергетических показателей в режиме минимального тока нагрузки и холостого хода, в него введен разделительный диод, включенный между эмиттеромтранзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника и коллектором регулирующего транзистора.1003056 2, Краус Л.Л. и др. Проектйрование стабилизированных источниковэлектропитания радиоэлектронной аппаратуры, М., "Энергия", 1980,. с. 110-117,5 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Назаров С.В, Транзисторные стабилизаторы напряжения. М., "Энергия", 1980, с. 44-48. оставитель О. Овсянниковехред Т.Маточка Корректо тко актор Н. Рогулич каз 1552/31 872арственногозобретений иЖ, Раушск омитет ткрыти наб. Филиал ППП "Патентф, г, ужгород, ул. Проектная,Тира ВНИИПИ Гос по делам 035, Москва