Стабилизатор напряжения постоянного тока

"4 житно"техни;ескьтд Союз Советскиз Соцкайнстическик Рвспублнк(51)М. Кл.3 С 05 Г 1/58 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 30,09,80, Бюллетень ИфДата опубликованияописания ЗООЯ 80(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГОТОКА 15 Изобретение относится к электротехнике.ипредназначено для электропитания,различной радиотехнической аппаратуры.Известен стабилизатор напряженияпостоянного тока, содержащий узелна транзисторе, проводимость которого противоположна проводимостирегулирующего транзистора, с линейным и нелинейным делителями выходного напряжения, пусковую цепь нзащитный узел 1"3,Наиболее близким к изобретениютехническим решением является стабилизатор напряжения постоянноготока, содержащий включенный в однуиз силовых шин регулирующий транзистор, эмиттер которого соединенс одним из входных выводов, а коллектор через компенсирующий резистор - с одним из выходных выводов,делитель выходного напряжения,выходом подключенный к базе усилительного транзистора, коллектор которого соединен с базой регулирующеготранзистора, а эммитер - с выходомисточника опорного напряжения,причем одни из входов делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения соединены с общей шиной 2.В известных стабилизаторах не-стабильность выходного напряжения при полных и средних нагрузках значительно уменьшена за счет введения дополнительной обратной связи по току. Однако при малых токах нагрузки нестабильность резко возрастает, что является результатом значительного влияния пускового резистора. Кроме того, вследствие компромиссного выбора величины сопротивле ния пускового резистора, зависящей от заданной величины стабилизации выходного напряжения и максимально- го рабочего тока стабилизатора, известный стабилизатор обладает невысокой надежностью пуска.Целью изобретения является улучшение качества стабилизации и запускастабилизатора.Эта цель достигается тем, что в 25 стабилизатор напряжения постоянноготока, содержащий включенные в однуиз силовых шин регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен содним иэ входных выводов, а коллек-тор через компенсирующий резистор .с одним из выходных выводов, делитель выходного напряжения, выходомподключенный к базе усйлительноготранзистора, коллектор которого соединен с базой регулирующего тран=эистора,а эмиттер - с,выходом источника опорного напряжения, причеМодни из входов делителя выходногонапряжения и источника опорного напряжения соединены с общей шиной", -вве 3 ены четыре диодаи койдейсатор,зашунтированный резистором, причемодин электрод конденсатора соединенсэмйттером регулирующего транзистора, а другой через два первых из ука 1ванных диодов - с соответствующимивторыми входами делителя выходногоЙайряжеййя и "историка опорного"йа-пряжения, который через третий и "четвертый диоды подключеныпараллельно компенсирующему резистору.ПрйнципИальная электрическая схема стабилизатора, напряжения постоянНоготока представлена на чертеже.Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, змиттер которогосоединен с одним из"входных выводов, а коллектор через компенсирующий резистор 2 - с одним йэ выходных выводов, делитель вЫходного напряжения на резисторах 3,4,5, выходом подключеннйй к базе усилительного"трайЪйстора б, коллектор которого соединен с базбй регулирующего транзистора,"аэмиттер - с выходом"источника опорного налряжения на стабилитройе 7 и резисторах 8,9, параллельную цепочку из резистора 10 и конденсатора 11, одним концом подключенную к эмиттеру регулирующего транзистора 1, а другим через диод 12 вк одному из входов делителя на резисторах 3,4,5, и через диод 13 - к одному из входов источника опорного напряжения, причем этиже входы делителя и источни -ка опорного напряжения соответствен-,.но через диоды 14 и 15 подключены параллельно компенсирующему резистору 2, а другие входы - к общей шине.На входе стабилизатора подключен вход"ной конденсатор 16,Транзисторы 1 и б могут быть любыми, "но предпочтение следует отдать кремнйевый транзисторам,у которых обратные токи коллеКторных переходовйочтй не ухудшают параметров стабилизатора, что является следствием малой-"-"величиныэтих токов по сравнению с обратными токами германиевых транзисторов, у которых они велики.Величина переменного резистора 3и ограничительных резисторов 4 и 5 линейного делиТеля выходного напряжения определяют пределы регулирования выходного напряжения стабилиза- тораВыбор сопротивлений резисторов 8,9 ограничен максимально допустймый "рабочим током опорного стабилйтрона7, а такжепределами регулирования тока самоотключения стабилизатора.Входной конденсатор 16 стабилизатора рассчитан на максимально возможное напряжение на входе стабилизатора и имеет емкость, обеспечивающую заданный уровень пульсаций на входе стабилизатора, Величина резис,тора 2 обратной связи по току выбра-., на из условйя обесйечения максимальной стабилизации выходного напряжения при максимальном рабочем токе стабилизатора. Дополнительные диоды 14,15 рассчитаны на ток, проходящий соответствен но через делитель выходного напряженйя и источник опорного напряжения стабилизатора.,Длительность пускового импульсазадается"кондейсатором 11 дополнительной последовательной зарядной цепии общим сопротивлением параллельносоединенных делителя выходного напряжения и источника опорного напряжениястабилизатораВеличина сопротивления дополнительного резистора 10 определяется выбором постоянной времени разряда конденсатора 11, которая должна быть выбрана достаточно большой, чтобы исключитьвлияние этой цепи на фильтрацию выходного напряжения, и в то же времядостаточно малой, чтобы стабилизаторбыл готов к последующему включению,Этй условия легко выполняются.Стабилизатор работает следующимобразом.уПри подведении к входным выводамстабилизатора нестабилизированноговходного напряжения происходит зарядвходного конденсатора 16 непосредственно и конденсатора 11 - через делитель выходного напряжения и источникопорного напряжения, чему способствуют дополнительные диоды 14,15, исключающие протекание зарядного тока конденсатора 11 через нагрузку стабилизатора , в начальный момент включения транзистор б закрыт, Затем,по мере уменьшения зарядного тока конденсатора 11,соответственно уменьшившееся при этом напряжение на делителе выходного напряжения и источнике опорного напряжения создает отпирающий потенциал на эмиттерном переходе транзистора б, в результате чего регулирующий транзистор 1 и транзйстор б открываются, С этого момента вступает в действие цепь обратной связи стабилизатора и на его выходе поддерживается номинальное выходное напряжение, Конденсатор 11 при этом заряжается до максимального значения разности входного и выходного напряжений стабилизатора, так как сопротивление резистора 10 велико. Это исключает проникновение пульсаций входного напряжения на. выход стабилизатора767738 Формула изобретения через дополнительную последовательнуюзарядную цепь.С возрастанием тока нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторе 2 обратной связи по току, чтоувеличивает отпирающий потенциал наэмиттерном переходе транзистора 6 икомпенсирует таким образом уменьшившееся усиление в петле обратной связи по напряжению и вместе с ним -уменьшившееся выходное напряжениестабилизатора.В случае перегрузки на выходе иликоротком замыкании в нагрузке дополнительная последовательная заряднаяцепь, состоящая из диодов 12,13 иконденсатора 11, не оказывает влияния на порог отключения стабилизатора, так как эта цегь обладает большой инерционностью, В указанном случае ток через опорный стабилитрон 7прекращается, что приводит к изменению полярности напряжения на эмиттерном переходе транзистора 6 и закрыванию его коллекторного перехода, Регулирующий транзистор 1 также закрывается,Так как на время устранения аварийного состояния на выходе входноенапряжение стабилизатора, как правило, снимается, то после устраненияаварии необходимо вновь подать входное напряжение на входные выводыстабнлиэатора. Стабилизатор при этомвключается. Находясь в обесточенномСО:таянии на время устранения аварии,конденсатор 11 разряжается через резистор 10, поэтому при подаче, входного напряжения через делитель выходного напряжения и источник опорного напряжения вновь протекает зарядныйток конденсатора 11,Таким образом, в данном стабилизаторе, в отличие от прототипа, надежность пуска стабилизатора повышается;Это объясняется тем, что отсутствуетвлияние элементов пуска на стабильБОсть ВыхОдного напряжения, а следовательно, и компромиссный подход квыбору параметров этих элементов, Поэтой же причине улучшается стабилизация выходного напряжения и облегчаются условия защитного самоотключениястабилизатора. Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен содним из входных выводов, а коллектор5 через компенсирующий резистор в содним из выходных выводов, делительвыходного напряжения, выходом подключенный к базе усилительного транзистора, коллектор которого соединен с2 О базой регулирующего транзистора, аэмиттер - с выходом источника опор ного напряжения, причем одни из входов делителя выходного напряжения Иисточника опорного напряжения соединены с общей шиной, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения качества стабилизации и запускастабилизатора, в него введены четыредиода и конденсатор, зашунтированныйрезистором, причем один электрод конденсатора соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а другой черездва первых из указанных диодов - ссоответствующими вторыми входами делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения, которые через третий и четвертый диоды подключены параллельно компенсирующему резистору.Источники информации,4 О принятые во внимание приэкспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 400885, кл.(05 Г 1/56, 1973.2. Журнал "Радио", Р 11, 1976,с.60,НИИПИ Заказ 7873/1ираж 956 Подписное Филиал ППП Патент,г.ужгород, ул,Проектная