Стабилизатор постоянного напряжения

(19) (И) 9 1)4 С 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ свидетельство СССРС 05 Р 1/56, 1978.видетельство СССРС 05 Р 1/56, 1967,(56) АвторскУ 638943, клАвторскоеУ 203007, кл ННОГ зада зистору входирующий 1 р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ( ) 695692/24-076.01.843.01.86. Бюл. У 3Ленинградский ордена Ленинаротехнический институтИ.ульянова (Ленина) и Шахтинтехнологический институт бытвого обслуживания(54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий ток двухполюсник и силовой тра включенные параллельно меж и выходным выводами, регул транзистор, подключенный коллектором к выходному выводу, эмиттером -к общей шине, а базой - к выходуусилителя сигнала рассогласования,входы которого соединены с делителемвыходного напряжения и источникомопорного напряжения, источник тока,один вывод которого подключен кбазе силового транзистора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения динамических характеристикстабилизатора при импульсной нагрузке путем уменьшения первого выбросаи длительности переходного процесса,в него введен управляющий транзистор,подключенный база-эмиттерной цепью Епараллельно баэа-эмиттерной цепирегулирующего транзистора, а коллектором к базе силового транзистора,эмиттер которого подключен к выходному выводу, а коллектор - к вход- Яному выводу и к другому выводу источника тока.( 1 12Изобретение относится к электро= технике и может использоваться для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.Пелью изобретения является улучшение динамических характеристик стабилизатора при импульсной нагрузке.На фиг. 1 приведена принципиальная схема стабилизатора; на фиг 2 - кривые переходного процесса на выходе стабилизатора.Стабилизатор постоянного напряжения (фиг. 1) содержит токостабилиэирующий двухполюсник 1, включенный . Между входом 2 и выходом 3 стабилизатора. Делитель 4 выходного напряжения своим входом соединен с выходом 3 стабилизатора, а выходом подключен к первому входу 5 усилителя 6 сигнала рассогласования, Второй вход 7 усилителя 6 сигнала рассогласования соединен с выходом источника 8 опорного напряжения. Выход усилителя 6 сигнала рассогласования подключен к базе регулирующего транзистора 9, коллектор которого соединен с выходом 3 стабилизатора, а эмиттер - с общей шиной 10. Эмиттерно-базовый переход управ ляющего транзистора 11 включен параллельно эмиттерно-базовому переходу регулирующего транзистора 9, коллектор управляющего транзистора 11 соединен с базой силового транзистора 12 и выходом источника 13 ,тока, вход которого подключен к выходу 2 стабилизатора. Эмиттер. транзистора 12 соединен с выходом 3, а коллектор с входом 2 стабилизатора.Крнденсатор 14 нагрузки совместно с корректирующими цепями усилителя 6 сигнала рассогласования обеспечивает устойчивую работу стабилизатора. Вместо биполярного транзистора 12 могут использоваться составные транзисторы. В качестве токостабилиэирующего двухполюсника 1 может применяться резистор или более сложные схемы. Мощные выходные транзисторы стабилизаторов. в полупроводниковом интегральном исполнении реализуются в виде параллельного соединения нескольких маломощных транзисторов с токовыравнивающими резисторами малого сопротивления в эмиттерных цепях. Поэтому управляющий транзистор 11 при полупроводниковом исполнении микросхемы является одной из секций-мощного транзистора с иным подключением коллектора, что упрощает технологическую реализацию устройства.Стабилизатор при импульсном характере тока нагрузки работает следующим образом. В начальный промежуток временипосле скачкообразного увеличениятока нагрузки коллекторный ток выходного регулирующего транзисторане снижается и, следовательно, токна выходе стабилизатора сохраняетсвое минимальное значение 3 щ "- вы. мин- О( ад " О). Это объясняется инерционностью канала обратной связи(усилителя сигнала рассогласования),которая особенно проявляется приналичии корректирующих конденсаторов. Изменение тока нагрузки Осуществляется за счет разряда конденсатора 14 нагрузки. При этом в начальный момент времени ток разрядаконденсатора равен д 3= 3 кДалее с определенным запаздываниемзакрывается выходной регулирующийтранзистор 9 и за счет сниженияего коллекторного тока происходитувеличение тока на выходе 3 стабилизатора. Следует отметить, чторазряд конденсатора нагрузки происходит до тех пор, пока на выходе 3стабилизатора не создается приращение тока, близкое к а 3Чтобы поддержать уровень выходноготока, близкий к 3, и обеспечить подзаряд конденсатора нагрузкинеобходимо в выходной цепи стабилизатора на определенный интервалвремени обеспечить приращение выходного тока ЬЗа"аа и,макеПРи этом Разность токов ЬЪ 3 и. маке 45является зарядным током конденсатора 14 нагрузки. Так как даже приполном запирании выходного регулирующего транзистоРа ОЗ кк, маке=3 а 1ййаксконденсатора 14 нагрузки (Ь 3 - 50н, а,ке к, мч ) опреДелЯетсЯминимальным током коллекторной цепивыходного регулирующего транзистора.Если минимальный ток коллектора 55 выходного регулирующего транзистора 9выбирается, исходя из обеспечениявысокого коэффициента полезного дей СТВИЯ ю ТО 3 , Ыис 3 Н.,иакс206759. иь,Редактор В. Иванова Техред А.Бабинец; . Корректор С. Шек 711/49. Ти ВНИИПИ Го по дела 113035, МоскваЗака аж 83 одписное ударственного комитета СССРизобретений и открытий; Ж, Раушская наб д. 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1Таким образом, если не принимать специальных мер, то разряд конденсатора нагрузки в первые моменты времени осуществляется током ь 3 " Знк. н макс ф а заряд (после закрытия выходного регулирующего транзистора) производится током 3 , с( 2, мин н. монсПоэтому выходное напряжение стабилизатора сравнительно медленно подходит к установившемуся значению (фиг. 2, кривая 1).Быстрый подзаряд конденсатора нагрузки.и тем самым сокращение длительности переходного процесса обеспечивается управляющим транзистором 11, транзистором 12 и источником 13 тока. До тех пор, пока регулирующий транзистор 9 находится в активном режиме, т.е. в его коллекторной цепи протекает ток, в активном режиме находится и управляющий транзистор 11. Выходной ток 3 источника 13 тока протекает по коллекторной цепи управляющего транзистора 11 и транзистор 12 при этом закрыт (находится в режиме отсечки). Как только закрывается регулирующий транзистор 9, переходит в режим отсечки и управляющий транзистор 11. При этом выходной ток Зь источника 13 тока поступает в базутранзистора 12 и открывает его.В выходной цепи 3 стабилизатора появляется дополнительное приращение тока ь 3 щ,к = 1гдекоэффициент усиления тока базы транзистора 12, Это дополнительноеприращение тока форсирует зарядконденсатора 14 нагрузки и снижаетдлительность переходного процесса(фиг. 2, кривая 2). При скачкообразном снижении тока нагрузки переходный процесс на выходе стаби лизатора протекает сравнительнобыстро, так как в этом режиме регулирующий транзистор (работающийна отпирание) способен обеспечитьбольшие изменения выходного тока в 15 переходных режимах.Преимущества предлагаемого устройства связаны с тем, что за счетрезкого уменьшения времени переходного процесса и первого выброса 20 существенно повышается качествостабилизации выходного напряженияпри кратковременной импульсной нагрузке. Это позволяет повысить надежность функционирования быстро действующей радиоэлектронной аппаратуры, у которой возможны сбоииз-за длительных переходных процессов в цепях питания. Кроме того,улучшение динамических характерисЗо тик стабилизаторов постоянного напряжения позволяет снизить требования к цепям развязки функциональныхузлов аппаратуры по питанию.