Стабилизатор постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 05 Г 1 О ИТЕТ СССР ОТКРЫТИИ РЕТ ИЕ И К АВ ТЕЛЬЕ ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ(72). А.П.Толкачев и П.А.Амелин (53) 621.316.722. 1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 888089, кл. 6 05 Г 1/56, 1980.2, "Электроника", 1980, Р 3, т. 53. с. 55.(54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенный в одну из силовых шин транзисторный регулирующий элемент и цепь обратной связи, состоящую из датчика выходного напряжения, подключенного к выходным выводам, транзисторного усилителя постоянного тока, один из входов которого подключен к выходу датчика выходного напряжения, а выход - к управляющему входу регулирующего элемента, и источника опорного напряжения, выходом соединенного с другим входом транзисторного усилителя постоянного тока, одним питающим входом соединенного с опорным выводом, а другим питающим входом - с общей силовой шиной, о т л и ч а, ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования при повышении надежности путем упрощения схемы и обеспечения автоматического возврата после устранения перегруз.ки, в него введены два нелинейных элемента с вольтамперной характ еристикой, имеющей излом без участка с отрицательным сопротивлением, последовательная цепочка из диода и первого конденсатора, включенная между входными выводами, полевой транзистор, исток и затвор которого подключены к выходу транзисторного усилителя постоянного тока и через первый нелинейный элемент - к управляющему входу регулирующего элемента, а сток " к точке соединения диода и первого конденсатора указанной после. довательной цепочки и через второй нелинейный элемент - к первому питающему входу источника опорного на.пряжения, который через второй введенный конденсатор соединен с общей силовой шиной, причем регулирующийэлемент выполнен на двух транзисторах разного типа проводимости, один из которых - согласующий эмиттером подключен к стоку полевого транзистора и через первый введенный резистор к своеи базе, являющейся управляющим входом регулирующего элемента, и коллектором через второй введенный резистор - к базе второго транзистора - выходного, коллектором соединенного с входным выводом, а через третий введенный резистор к эмиттеру выходного транзистора, соединенному с выходным выводом,1128Изобретение относится к электро-технике, в частности к стабилизаторам постоянного напряжения.Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирую щий элемент, согласующий элемент, усилитель обратной связи, токостабилизирующий двухполюсник 1,1 .Недостатком данного устройства является узкий диапазон стабилизации. 10Наиболее близким к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий входную шину, соединенную с входом регулирующего элемента, выход которого соединен с 15 выходной шиной и через вход датчика выходного напряжения - с общей питающей шиной, к которой подключен питающий вывод источника опорного напряжения, а также транзисторный усили тель постоянного тока, выходом подключенный к управляющему входу регулирующего элемента 23.Недостатком указанного устройства является узкий диапазон стабили зацииЦель изобретения - расширение диапазона регулирования при повышении надежности путем упрощения схемы и обеспечения автоматического возвра"30 та после устранения перегрузки.Поставленная цепь достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в одну иэ силовых шин транзисторный 35 регулирующий элемент и цепь обратной связи, состоящую из датчика выходного напряжения, подключенного к вы- . ходным выводам, транзисторного усилителя постоянного тока, один из 40 входов которого подключен к выходу датчика выходного напряжения, а выход - к управляющему входу регулирующего элемента, и источника опорного напряжения, выходом соединенного 45 с другим входом транзисторного усилителя постоянного тока, одним питающим входом соединенного с опорным выводом, а 1 другим питающим входом - с общей силовой шиной, введены два ,50 нелинейных элемента с вольтамперной характеристикой, имеющей излом без участка с отрицательным сопротивлением, последовательная цепочка из диода и первого конденсатора, вклю ченная между входными выводами, полевой транзистор, исток и затвор которого подключены к выходу транзистор 235ного усилителя постоянного тока и через первый нелинейный элемент - к управляющему входу регулирующего элемента, а сток - к точке соединения диода и первого конденсатора указанной последовательной цепочки и через второй нелинейный элемент -к первому питающему входу источникаопорного напряжения, который через второй введенный конденсатор соедин нен с общей силовой шиной, причем регулирующий элемент выполнен на двух транзисторах, разного типа проводимости, один иэ которых - согласующий эмиттером подключен к стоку полевого транзистора и через первыйвведенньв резистор - к своей базе, являющейся управляющим входом регуслирующего элемента, и коллектором через второй введенный резистор к базе второго транзистора - выходного, коллектором соединенного с входным выводом, а через третий введенный резистор - к эмиттеру выходного транзистора, соединенному с выходным выводом,На чертеже показана принципиальная электрическая схема стабилизатола постоянного напряжения.4Стабилизатор содержит регулирув- щнй элемент 1 на выходном транзисторе 2 р-ь-р типа проводимости и согласующем транзисторе 3 и-р- типа проводимости, датчик 4 выходного напряжения, включенный между выходнымивыводами и выходом соединенный с эмиттером транзистора 5 усилителяпостоянного тока, к базе которого подключен источник 6 опорного напря"жения, один из питающих входов которого соединен с общей силовой шиной, а другой через конденсатор 7 - также с общей питающей шиной и через нелинейный элемент 8 с вольтамперной характеристикой, имеющей излом без участка с отрицательным сопротивлением, со стоком полевого транзистора 9, с точкой соединения диода 10 и конденсатора 11 последовательной цепочки, свободный электрод диода которой соединен с входным выводом, асвободная обкладка конденсатора с общей силовой шиной и с эмиттеромсогласующего транзистора 3, база которого через резистор 12 подключена к его эьяттеру, а через нелинейный элемент 13 с вольтамперной характеристикой, имеющей йзлом без участка10 ЭВНИИПИ Заказ 9061/36 Тираж 841 филиал ППП фПатеатф, г Ужгород,уд.Проектная 3 1128 с отрицательньм сопротивлением - к1 коллектору транзистора 5, а также к стоку и затвору полевого транзистора 9, причем коллектор согласующего транзистора 3 через резистор 14 соединен с базой выходного транзистора 2, а через резистор 13 - с эмиттером выходного транзистора 2 и с выходным выводом. Стабилизатор работает следующимобразом. Нестабилизированное постоянное напряжение подключается между входным 15 выводом и общей силовой шиной нулевого.потенциала. Нагрузка подключается между выходным выводом и общей силовой. шиной нулевого потенциала.Диод 10 и конденсатор 11 образуют 20 цепь вольтдобавкиНелинейныйэлемент 8, например бареттер 1 при изменениях нестабилизированного входного напряжения источника 6, стаби:лизирует его, благодаря чему опорное 25 напряжение, нодводимое к базе транзистора 5, обладает высокой стабильностью. Транзистор 5 сравнивает опорное напряжение с напряжением обратной связи, поступающим с датчика 4 выход-зо ного напряжения, и усиливает напряжение рассогласования. Нагрузкой тран 4зистора 5 является полевой транзистор 9 с запирающим переходом.Ток излома рабочей характеристикинелинейного элемента 13 превышаетмаксимальный рабочий ток базы транзистора 3, но меньше максимально допустимого тока базы транзистора 3,Нелинейный элемент 13 служит дляограничения тока базы транзистора 3в режиме к.з., а резистор 12 защищает транзистор 3 в случае обрыва(сгорания) нелинейного элемента 13,Коллекторной нагрузкой транзистора3 является резистор 15, а резистор14 ограничивает ток коллектора транзистора 3 и, как следствие, ток через транзистор 2 в режиме к.з. Регулирование выходного напрялйиия производится датчиком 4 выходного напряжения. Конденсатор 7 служит для сгла" .живания пульсаций напряжения, поступающего на вход источника 6 опорногонапряжения,Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения позволяет расширитьдиапазон етабилизации более, чем в2 раза при повышенной надежностисхемы, так как по сравнению с известным стабилизатором проще и в немобеспечивается автоматический возвратв рабочее состояние после устраненияперегрузки,