Стабилизатор напряжения постоянного тока

СОЮЗ С 08 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК А 6 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИ( 21 ) 3497410/24-07 базой входного транзистора основного (22) 11.10.82 регулятора, и И первых резисторов, (46) 3003.84. Вюл.9 12 при этом коллектор входного транзис- (72) И-,И.Ишхаиов и И.Н.Троян тора Я-го регулятора подключен к кол- (53) 621.316.722,1(088.8) лектору регулирующего транзистора (56) 1. Авторское свидетельство Р этого же регулятора, о т л и ч а ю - Р 531140, кл,с 05 р 1/56, 1976. , щ и й с я тем, что, с целью упроще 2. Авторское свидетельство СССР ния схемы и повышения надежности ра- Р 922696, кл,О 05 Р 1/56, 1980. боты, база входного транзистора каж 3. Авторское свидетельство СССР дого последующего регулятора соедине 847301, кл.С 05 У 1/56, 1981. на через один из Б первых резисторовс змнттером входного транзистора пре- (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПО- дыдущего регулятора, база каждого ре- СТОЯННОГО ТОКА, содержаний основной гулирующего транзистора, кроме Б-го, и Б вспомогательных составных транзис- соединена через один нз и введенных торных регуляторов, каждый из кото-. вторых резисторов с эмиттером входрых состоит иэ входного и регулирую- ного транзистора собственного регущего транзисторов, причем эмйттеры лятора, а коллектор входного транэисргулирующих транзисторов подключены тора каждого предыдущего регулятора, к выходной клемме, а коллекторы - к кроме К-го,соединен с коллектором соответствующим входным клеммам, ком-.регулирующего транзистора последуюпаратор, выход которого соединен с щего регулятора.Изобретение относится к электротехнике и может быть испльзовано вцепях питания различных радиотехни-ч "ских устройств,Известен стабилизатор напряженияс непрерывным регулированием, содержащий блок управления, цепь из Мпоследовательно включенных диодов,запирающие транзисторы, основной и йдополнительных транзисторных регуляторов, подключенных эмиттерами к выходной клемме, а коллекторами - к Исоответствующим входным клеммам 1 Д .Недостатки укаэанного стабилиза-.тора - снижение КПД из-за неполногонасыщения регулирующих транзисторови протекание значительного тока черезцепь последовательно включенных диодов.Известен также стабилизатор напряжения постоянного тока с непрерывнымрегулированием, содержащий блок управления, основной и М дополнительныхрегулирующих транзисторов, коллекторы которых соединены с основным и ндополнительными источниками напряжения, а эмиттеры - с выходной клеммой,25Н запирающих транзисторов, эмиттерыкоторых соединены с эмиттерами соответствующих дополнительных регулирующих транзисторов,а базы через резисторы подключены к коллекторам 30предыдущих регулирующих транзисторов, причем коллекторные переходы запирающих транзисторовзашунтированы конденсаторами, а выход блока управления через резисторы 35соединен с базами регулирующих тран,зисторов 2 .Недостатки известного стабилизатора - сложность его схемы и снижениемаксимального значения КПД из-за открывания регулирующего транзисторартупени с большим входным напряжениемпри неполностью насьаценном регулирующем транзисторе ступени с меньшимвходным напряжением.ф 5Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, содержащий блок управления, цепь из В последовательно включенных диодов, основного и и вспомогательных транзисторных регуляторов, подключенных эмиттерами к выходной клемме, коллекторами - к соответствующим входным клеммам, укаэанная цепь диодов катодом В-го диода подключена к выходу блока управления и к управляющему входу и-го дополнительного транзисторного регулятора, анодом первого диода эта цепь подключена к управляющему вхоцу основного транзисторного регулятора, а промежуточные точки этой цепи подключены к управлйяцим входам соответ ствующих дополнительных;регуляторов, причем управляющий вход каждого днзисторного регулятора подключен ксвоему источнику стабильного тока 31 .Недостатком известного устройстваявляется сложность схемы управления и,следовательно, снижение надежностиработы,Цель изобретения - упрощение схемыи повышение надежности работы стабилизатора.Поставленная цель достигается тем,что в стабилизаторе напряжения, содержащем основнойи Н вспомогательныхсоставных транзисторных регуляторов,каждый из которых состоит из входногои регулирующего транзисторов, причемэмиттеры регулирующих транзисторовподключены к выходной клемме, а коллекторы - к соответствующим входнымклеммам, компаратор, выход которогосоединен с базой входного транзистора основного регулятора, и К первыхрезисторов, при этом коллектор входного транзистора и-го регулятора подключен к коллектору регулирующеготранзистора этого же регулятора, база .входного транзистора каждого последующего регулятора соединена черезодин из М первых резисторов с эмиттером входного транзистора предыдущегорегулятора, база каждого регулирующего транзистора, кроме Б-го, соединеначерез один из Б введенных вторых резисторов с эмиттером входного транзистора собственного регулятора, аколлектор входного транзистора каждого предыдущего регулятора, кроме и"го,соединен с коллектором регулирующеготранзистора последующего регулятора.На чертеже представлена электрическая схема стабилизатора напряженияпостоянного тока.Стабилизатор напряжения содержитосновной 1 и вспомогательные 2-4 составные регуляторы напряжения, состоящие из регулирующих транзисторов5-8 и входных транзисторов 9-12,компаратор 13, резисторы 14-19, общую шину 20, входные клеммы 21-24,выходную клемму 25Стабилизатор работает следующимобразом.На входных клеммах 21-24 относительно общей шины 20 имеется четырепостоянных напряжения, отличающихсяпо величине одно от другого на несколько процентов.При максимальном входном напряжении регулирование происходит по осно-,вному регулятору 1. Величина резистора 14 выбрана такой, чтобы напряже"ния, падающего на резисторе 14 и эмиттерном переходе транзистора 5, былонедостаточно для открывания последу.ющих регуляторов 2-4. При понижениинапряжения на входе стабилизатора идостижении полного насыцения основного регулятора 1 компаратор 13 стремится поддержать заданное выходное на108 3169 4 НИИ 53 42 Тираж 842 П а н тентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 иал П пряжение и увеличивает свое выходное напряжение. Возрастает ток, протекающий через резистор 14. Падение напряжения на резисторе 14 и на эмиттерном переходе транзистора 5 стано вится достаточным для открывания регулятора 2, он входит в режим регулирования и ток в нагрузку течет от источника напряжения, подключенного к клемме 22. При дальнейшем понижении входного напряжения в режим регулирования входит, регулятор 3,Прй минимальном входном напряжении регулирование выходного напряжения осуществляется регулятором 4. Если теперь входное напряжение начнет возрастать, то при достижении на клемме 23 напряжения, превышающего выход. ное, начнет протекать ток через регулятор 3, напряжение на выходе .начнет возрастать,компаратор 13 будет стремиться поддержать заданное напряжение на выходе и уменьшит свое выходное напряжение, Уменьшится его выходной ток, а следовательно, падениена резисторе 16 и этого напряжения станет недостаточным для подцержания тока базы регулятора 4, последний начнет закрываться и по мере возрастания входного напряжения закроется полностью, функция регулирования перейдет к регулятору 3 и т.д. При максимальном входном напряжении выходнойток компаратора 13 минимальный, прнминимальном входном напряжении выходной ток компаратора 13 - максимальный. Резисторы 17-19 установленыдля обеспечения более четкого закрывания регуляторов, величина резис торов выбирается иэ расчета минимального входного тока регулятора, прн котором обеспечивается необходимый мак.симальный ток нагрузки. Ъри питаниистабилизатора от аккумуляторов в кол лекторные цепи регуляторов установленыдиоды для блокировки обратных токовпри минимальном входном напряжении.,Прн питании от выпрямителя дополнительные диоды не требуются. Предлагаемый стабилизатор по срав-нению с известными устройствами явля. ется более простым. Упрощение схемы достигнуто эа счет исключения источников стабильного .тока и последовательно включенных диодов, что не только упрощает схему, но и повышает надежность его работы. 4