Стабилизатор постоянного тока

ОП ИГРАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯ(5)М. Кл,6 05 У 1/56 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.,Йзобретение относится к электротехнике, в частности, к устройствам питания радиоэлектронной аппаратуры.Известен стабилизатор постоянного тока, имеющий высокую температурную стабильность 11 . Однако такие стабилизаторы сложны, для обеспечения высокой температурной стабильности в них используются специальные термокомпенсированные стабилитроны, балансные усилители с подобранными по температурным параметрам парами транзисторов. Кроме того, в таких стабилизаторах отсутствует возможность регулировки температурного коэффициента тока, что иногда необходимо для компенсации температурных изменений параметров питаемых устройств.Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирую л щий транзистор с нагрузкой в цепи коллектора, усилительный транзистор, коллектор, котс рого соединен с базой,а баэас эмиттером регулирующего транзистора,источник опорного напряжения на стабилитроне, включенном между эмиттером усилительного транзистора и обшей точкой стабилизатора, и измерительный элемент на резисторе, включенном между базой усилительного транзистора и обшей точкой стабилизатора (21.К недостаткам таких стабилизаторов относятся низкая температурная стабильность выходного тока, определяемая, в основном, низкой температурной стабильностью перехода база-эмиттер усилительного транзистора, а также отсутствие воэможности регулировки температурного коэффициента тока.Цель изобретения - улучшение температурной стабильности стабилизатора тока и обеспечение возможности регулйровки его температурного коэффициента.Это достигается тем, что в стабилизаторе постоянного тока, содержащем регулирующий транзистор с нагрузкой в.цепи коллектора, усилительный транзистор, коллектор которого соединен с базой, а база(его температурный коэффициент равен нуи- лю), опредЕляется следующим выражением: 3с эмиттером регулирующего транзистораисточник опорйого напряжения на стабилтроне, включенном между эмиттером усилительного транзистора и общей точкой стабилизатора, и измерительный элементна резисторе, вклоченном между базой усилительного транзистора и общей точкой стабилизатора, в измерительный элементвведен дополнительный транзистор с резистором в пепи эмиттерв; причем база до полнительного транзистора подключена к точке соединения стабилитронв источника опорного напряжения с эмиттером усилительного транзистора,Прищипивльная электрическая схема стабилизатора постоянногО тОка представлена нв чертеже,Ствбилитрон постоянного тока содер жит регулирующий транзистор 1 с нагрузкой 2 в пели коллектора, усилительный транзистор 3, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора 1 и через стабилитрон 4 источника опорного напряжения - с общей точкой стабилизатора, и измерительный элемент 5 нв резисторе 6, шунтированном последовательной цепочкой из дополнительного транзистора 7 и резистора 8, причем база транзистора 7 соединена с эмиттером усилительного транзистора 3.Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом.В исходном состоянии выходной ток стабилизатора равен сумме токов, проходящих через измерительный резистор 6 и через дополнительный транзистор 7. Так как сменение на базу транзистора 7 подается с источника опорного напряжения, 40 то ток через транзистор 7 не зависит от величины"входного напряжении и сопротивления нагрузки 2, а определяется величиной резистора 8, напряжением стабилитрона 4 и перехода база-эмиттер трвн зистора 7.При изменении величины входного напряжения или тока нагрузки сигнал обратной связи выделяется на резисторе 6, усиливается транзистором 3 и поступает на вход регулирующего транзистора 1, кото- рый поддерживает ток нагрузки постоянным.При отсутствии дополнительного транзистора в измерительном элементе в известном устройстве температурный коэффициент (абсолютная величина) при условии, что стабилитрои 4 термостабилен а температурный коэффициент тока транзистора 7 равен где ЬОД -Юд - ТКН перехода базаэмиттер транзисторов3 и 7;Й и К - величины сопротивлений резисторов 6 и 8.Как видно иэ приведенных формули " имеют равные знаки.Работа предлагаемого тока например, при повышении температуры происходит следующим образом, За счет уменьшения величины напряжения перехода бвэв-эмиттер транзистора 3 ток через резистор 6 уменьшается ( имеет отрицательный .знак), а зв счет уменьшения величины напряжения перехода база-эмиттер дополнительного транзистора 7 ток через резистор 8 увеличивается (имеет положи 2тельный знак). Температурный коэффициент тока всего стабилизатора равен алгебраической сумме величин У и 0 и опЙ 32 ределяется соотношениЕм величин сопротивления резисторов 6 и 8, Изменяя это соотношение, можно изменять температурный коэффициент стабилизатора тока от значения -до значения х т.е, изме 2 1 нять его величину и знак, в том числе можно обеспечить практически полную температурную компенсацию стабилизатора (= 0). При этом для поддержания неизменным тока нагрузки сумма токов, протекающих через резисторы 6 и 8, также должна быть неизменной.Таким образом, данный стабилизатор по сравнению с известным обеспечивает более высокую температурную стабильность и возможность регулировки его температурного коэффициента. Дополнительный транзистор 7, кроме того, позволяет обеспечить более высокую точность поддержа-ния заданного тока при изменении сопротивления нагруэки, так как динамическое сопротивление транзистора 7 велико и общее сопротивление измерительного элемента данного стабилизатора всегда больше сопротивления измерительного реэисто5 748384 6 ра в известном устройстве при одинаковых эмиттером усилительного транзистора и токах нагрузки. общей точкой стабилизатора, и измерительДля обеспечения воэможности исполь- ный элемент на резисторе, включенном эования в качестве источника опорного на- между базой усилительного транзистора пряжения стабилитронов с низким напря-и общей точкой стабилизатора, о т л и жением стабилизации, имеющих отрицатель- ч а ю т и й с я тем, что, с целью улучный ТКН, а также для расширения преде- щения температурной стабильности и обеслов регулирования температурного коэффи- печения возможности регулировки его темциента стабилизатора база дополнительно-, пературного коэффициента, в измерительго транзистора может быть подключена к 6 ный элемент введен дополнительный трансредней точке реэисторного делителя,вклю- эистор с резистором в цепи эмиттера,приченного параллельно стабилитрону. ,чем база дополнительного транзистора подключена к точке соединения стабилитрона ф о р м у л а и з о б р е т е н и яисточника опорнога напряжения с эмиттеСтабилизатор постоянного тока, содер- Б ром усилительного транзистора. жащий регулирующий транзистор с нагруз- Источники информации, кой в цепи коллектора, усилительный трап- принятые во внимание при экспертизе зистор, коллектор которого соединен с ба. Авторское свидетельство СССР зой, а база - с эмиттером регулирующе- М 321898, кл, Н 02 М 3/02, 1970, го транзистора, источник опорного напри 2. Патент США % 3255402, жения на стабилитроне, включенном между кл. 323-22, 1973.С. Ситкоетко Яковчик Техред М, П Корректор мчик е а 4239/36 Тираж 956 ЦНИИПИ Тосударствейного комите по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская н