Стабилизатор напряжения

(51) М. Кл. (л 051 158 с присоединением заявки Государственный катвитет Совета Министров СССР 3) Приоритетпубликовано 30.05,75, Бюллетень М 2 ата опубликования описания 16.09.75 53) УДК 621.316,.722,(54) СТАБИЛИЗАТОР НАН НИЯ Изобретение может использоваться в качестве лабораторных источников питания при отладке, настройке или испытаниях различных полупроводниковых схем, а также для питания радиоэлектронной аппаратуры.Известны стабилизаторы напряжения с ограничением тока нагрузки, содержащие по крайней мере один канал с входным балансным каскадом, коллектор управляющего транзистора которого через согласующий усилитель подключен к регулирующему транзистору, дополнительный токоизмерительный балансный каскад и опорные стабилитроны входного и токоизмерительного каскадов.Известные схемы стабилизаторов с ограничением тока нагрузки не позволяют регулировать ток ограничения в широких пределах, обеспечивая защиту только стабилизатора, но не нагрузки; не допускают регулировки выходного напряжения стабилизатора либо имеют связь тока ограничения с величиной выходного напряжения; имеют низкую температурную стабильность максимально допусти- МОГО ТОКа ПаГРУЗКИ ип 1 ах ПРИ КОТороМ ЕЩЕ сохраняются характеристики стабилизатора.В двухканальных стабилизаторах применение известных схем защиты либо не обеспечивает одновременного отключения обоих каналов при коротких замыканиях на выходе одного из них, либо не допускает пораздельного регулирования ограничиваемого тока каналов.Цель предлагаемого изобретения заключается в устранении перечисленных выше недо статков.В предлагаемом стабилизаторе последовательного типа эта цель достигается тем, что коллектор одного транзистора токоизмерительного балансного каскада подключен к 10 эмиттеру управляющего транзистора, а коллектор другого транзистора - к опорному стабилитрону входного балансного каскада стабилизатора, коллектор другого транзистора которого подключен к опорному стабнли трону токоизмерительного бал ансного каскада. Причем в многоканальной структуре стабилизатора коллектор соответствующего транзистора токоизмерительного баланспого каскада одного канала подключен к опорному 20 стабилитрону входного балансного каскадапротивоположного канала.Иа фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора в одноканальном исполнении; на фиг. 2 - 25 схема двухканального варианта стабилизатора.При поминалы 10 Й наГрузке ток стаоилизатора, протекая через резистор 1, созд 11 ет па нем напряжение, ме 11 ьшее, чем напряжениеца стабилитроне 2, Транзистор 3 закрыт и коллекторный ток транзистора 4, определяемый резистором 5 балацсного токоизмерительного каскада 6, протекает через источник опорного напряжения - стабилитрон 7.В балацсной схеме управления 8 открыты оба транзистора 9 и 10. Коллекторный ток транзистора 9 управляет регулирующим элементом 11, а коллекторный ток транзистора 10, зависящий от величины резистора 12, определяет рабочую точку стабилитрона 2.Таким образом, образуется глубокая отрицательная обратная связь, охватывающая оба балансных каскада и стабилизирующая их режим,Сопротивления коллекторных переходов транзисторов 4, 10 во много раз больше динамических сопротивлений стабилитроцов 2, 7. Благодаря этому обеспечивается высокий коэффициент стабилизации опорных источников, более чем на два порядка превышающий коэффициент стабилизации обычного параметрического стабилизатора с баляпсным сопротивлением, что положительно сказывается на характеристике всего стабилизатора напряжения: повышается коэффициент стабилизации, снижаются уровень пульсаций выходного напряжения и выходное сопротивление.Когда ток нагрузки превышает максимально допустимое значение, напряжение на резисторе 1 становится больше опорного напряжения стабилитрона 2 и транзистор 3 открывается. Часть тока балацсцой схемы управления 8 ответвляется в коллекторную цепь транзистора 3. Коллекторные токи транзисторов 9, 10 уменьшаются, что приводит к подзапиранию регулирующего элемента 11 и уменьшению выходного напряжения. В дальнейшем коллекторный ток транзистора 11 уменьшается настолько, что рабочая точка стабилитроца 2 переходит на пологий участок.Уменьшение опорного напряжения на стабилитроне 4 приводит к еще большему открыванию транзистора 3 и запиранцю транзистора 4. Одновременно уменьшается ток через стабилитрон 7 и падает его опорное напряжение, что, в свою очередь, приводит к уменьшению коллекторных токов тря нзисторов 9, 10, После устранения короткого замыкания схема автоматически возвращается в исходное положение.На фиг. 2 представлена схема стабилизатора с двумя идентичными разнополярными каналами. Опорные источники входных каскадов имеют полярность напряжения, ооратцую выходному напряжению кацяля, что по:во 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ляет регулировать выходные напряжения стабилизатора вплоть до нуля. В отличие от схемы на фиг. 1 коллекторы соответствующих транзисторов обоих каналов 4, 4" токоизмеряющих балансных каскадов на транзисторах 3, 3"; 4, 4" подключены к опорным стабилизаторам входных каскадов противоположных каналов 7" и 7 соответственно. Таким образом, взаимной обратной связью охватываются все четыре балансных каскада стабилизатора.Это позволяет несмотря ца то, что в стабилизаторе обеспечивается регулировка максимального нагрузочного тока каждого канала в отдельности и различие в величинах этих токов, осуществить одновременное отключение каналов (снижение выходного напряжения до нуля) при перегрузке любого из них. Схема работает аналогично одноканальной. Управление выходным напряжением канала, не подвергшегося перегрузке, осуществляется изменением опорного напряжения на стабилитронах 7, 7" (коллекторных токов транзисторов 4", 4) .Предмет изобретения1. Стабилизатор напряжения с ограничением тока нагрузки, содержащий по крайней мере один канал с входным балансным каскадом, коллектор управляющего транзистора которого через согласующий усилитель подключен к регулирующему транзистору, дополнительный токоизмерительный балансный каскад и опорные стабилитроцы входного и токоизмерительного каскадов, о тл и ч а ющ и й ся тем, что, с целью расширения пределов регулирования тока срабатывания и выходного напряжения стабилизатора, а также повышения стабильности их величин, коллектор одного транзистора токоизмерительного балансцого каскада подключен к эмиттеру управляющего транзистора, а коллектор другого транзистора - к опорному стабилитрону входного балансного каскада стабилизатора, коллектор другого транзистора которого подключен к опорному стабилитрону токоизмерительного балансного каскада.2. Стабилизатор напряжения по п. 1, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в многоканальной структуре стабилизатора коллектор соответствующего транзистора токоизмерительного балянсного каскада одного канала подключен к опорному стабилитроцу входного бялясюга КСКЗ,Я 11)ОИ ВОО)О)К)О К 1 НЯ: Я,ставителя Ю. ДычкоТехред Г. Дворина Левят едал з 223/10ЦНИ Тираж 869 Подписиовета Министров СССРткрытийаб., д, 4/5 ипография, пр Сапунова Изд.1497И Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская Корректоры: В. Дод и Е. Давыдкина