Стабилизатор напряжения постоянного тока

(7 ) Заявитель Шахтинский технологический институт бытового обслуживания(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к электротехни-.ке и может быть использовано для питания различной радиоэлектронной аппаратурыИзвестен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий транзистор, усилительный транзистор, источник опорного напряжения, делитель выходного напряжения,выходной корректирующий конденсатор .11Недостатками известного стабилизето 10ра являются недостаточно высокие объем ьно-весовые и динамические характеристи-ки, а также органические функциональныевозможности из-за включения корректирующего конденсатора на выход стабилиза-15тора,Известен также стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, соединенный коллектором с входным, а эмиттером - с выходнымвыводами стабилизатора, базой - с входным выводом через элемент смещения, Собщим выводом - через корректирующийконденсатор, коллектором транзистора усилителя обратной связи, база и эмиттеркоторого соединены соответственно с делителем выходного напряжения и источником опорного напряжения на стабилитронеи токоограничительном резисторе 21,Недостатком стабилизатора является низкое быстродействие при скачкообразном. увеличении тока нагрузки из-за большой постоянной времени зарядакорректирующего конденсатора, величина которой при выполнении элемента смещения регулирующего транзистора в виде стабилизатора тока определяется в основном входным сопротивлением , регулиру- ющего транзистора относительно общего вывода и емкостью корректирующего конденсатора С и находится по формулеЗх кЦель изрбретения - улучшение динамических характеристик стабилизатора.Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор дополнительно введен3 78997 нелинейный измерительно-усилительный узел, вход которого соединен с делителем выходного напряжения и источником опорного напряжения, а выход подключен между коллектором и базой регулирующего транзистора. При этом нелинейный измерительно-усилительный узел выполнен на транзисторе и оптроне, причем база иэмиттер транзистора являются входом уз ла, коллектор соединен с общим выводом стабилизатора через выводы источникасвета оптрона, выводы приемника света которого являются выходом узла,На чертеже изображена принципиальная электрическая схема стабилизатора. 5Устройство содержит регулирующий транзистор, 1, элемент смещения в виде источника тока на полевом транзисторе 2 с резистором 3 в цели источника, являющегося одновременно нагрузкой усилите- О ля постоянного тока обратной цепи, выполненного на каскадно включенных биполярном 4 и полевом 5 транзисторах, делитель выходного напряжения на резисторах 6 и 7, средняя точка которого соединена с 25 базой усилительного транзистора 4, эмиттер которого соединен с источником опорного напряжения на стабилитроне 8 с ограничительным резистором 9, корректирующий конденсатор 10, нелинейный изме рительно-усилительный узел 11 выполнен на биполярном транзисторе 12, база кото. рого соединена с выходом делителя напряжения на резисторах 6 и 7, эмиттер - со стабилитроном 8 через согласующую цепочку из диода 13 и резистора 14, включенную последовательно с токоограничительным резистором 9, коллектор - с общим выводом стабилизатора через светодиод 15 оптрона 16, фотоприемник которого р на основе фототранзистора 17 подключен между коллектором и базой регулирующего транзистора 1.йля согласования характеристик прием. ника 17 света и источника 15 света при-менен ма сш та бируюший уси пи тельны й каскад на транзисторе 18.,Пепочка из диода 13 и резистора 14 улучшает линейность схемы и расширяет диапазон пропорциональной зависимости между приращениями выходного напряжения и зарядного тока корректирующего конденсатора 10.Работа стабилизатора происходит следующим образом.При набросе нагрузки уменьшается выходное напряжение, Это приводит к закрытию транзисторов 4 и 5 усилителя обратной связи, Одновременно открывается тран 8 фзистор 12 нелинейного измерительно-усилительного узла 1 1, увеличивается входной и выходной токи оптрона 16, в результате чего конденсатор 10 заряжается не только током генератора тока на полевом транзисторе 2, но и выходным током оптрона 16, что позволяет уменьшить время заряда конденсатора и тем самым величину спада и длительность переходного процесса выходного напряжения. Постоянная времени заряда конденсатора 10 в этом случае определяется в основном выходным сопротивлением%,олтрона 16 (фоторезистора, фотодиода или фототранзистора) и находится по формулеСледует отметить, что время заряда при наличии корректирующего узла в десятки раз меньше, чем без предложенного корректирующего узла.В установившемся режиме транзисторы 4 и 5 усилителя обратной связи открыты, находятся в усилительном режиме, а транзистор 12 нелинейного узла 11 закрыт.При сбросе нагрузки выходное напряжение увеличивается, что приводит к увеличению управляющего напряжения и тока коллектора транзистора 4, в результате чего происходит быстрык разряд конденсатора 10 до необходимого уровня. Транзистор 12 корректирующего узла 11 в этом режиме закрыт и узел 11 не оказывает влияния на работу стабилизатора.Таким образом, за счет введения новых элементов происходит форсирование процесса заряда корректирующего конденсатора, что позволяет на один-два порядка увеличить быстродействие стабилизатора и тем самым улучшить его динамические характеристики без корректирующего конденсатора на выходе.Формула изобретения1. Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, соединенный коллектором с вход - ным, эмиттером - с выходным выводами стабилизатора, базой - с входным выво-.дом через элемент смешения и с об.цим выводом - через корректирующий конденсатор а также с коллектором транзистора усилителя обратной связи, база и эмиттер которого соединены соответственно с делителем выходного напряжения и источником опорного напряжения на стаби5 78 9978 6литроне и токоограничительном резисторе, транзисторе и оптроне, причем база и о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с де- эмиттер транзистора являются входом уз-, лью улучшения динамических характерис- ла, коллектор соединен с общим выводом тик стабилизатора, в него дополнительно стабилизатора через выводы источника введен нелинейный иэмерительно-усили- у света оптрона, выводы приемника света тельный узел, вход которого соцжнен с которого являются выходом узла.делителем выходного напряжения и источ- Источники информации,ником опорного напряжения, а выход под- принятые во внимание при экспертизе ключен между коллектором и базой регу. Авторское свидетельство СССР лирующего транзистора. 10 М 463955, кл. 6 05 Р 1/56, 1973.2. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а - 2. Штильман В, И. Микроэлектронные ю щ и й с я тем, что нелинейный изме- стабилизаторы напряжения, Киев, Технирительно-усилительный узел выполнен на ка", 1976, с. 110, рис. 27 а. Составитель В, ЕсинРедактор И. Черный Техред М.Твбвкович Корректо Решетник вз 9040/49ВНИ Тираж 956 ИПИ Государ по делам изобр 13035, Москва, ЖПодписноенного комитета СССРтений и открытий5, Раушская наб д, 4/5 илиад ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4