Стабилизатор постоянного напряжения

Союз Советских Соцналкстмческкк Респубеик(22) За 210 но 26; нением присо аявки М суда рс нный комитетССРизобретенийкрытий 23) Приорит по дела и(088.8) ата опубликования описания 06.8(72)А нстантинов бретен 71) Заявител 54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ о Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.Известен стабилизатор постоянн го напряжения, содержащий основной источник питания, последовательный регулирующий транзистор, включенный между одним иэ выводов источника питания и выходным зажимом стабилизатора, запускающее устройство и усилитель обратной связи, состоящий из инвертирующего каскада, входом подключенного к выходным зажимам стабилизатора, и неинвертирующего каскада, выполненного на транзисторе, проводимость которого обратна проводимости регулирующего транзистора 11.Однако в данном стабилизаторе велики потери в регулирующем транзисторе, так как ток базы этого транзистора не суммируется в нагруэ ке с коллекторным током и весь ток нагрузки проходит через переход "коллектор-эмиттер" регулирующего транзистора.Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор, содержащий основной и вспомогательный источники питания, разнополярные выводы которых соединены между собой,регулирующий транзистор, включенный между общей точкой источниковпитания и одним из выходных зажимовстабилизатора, согласующие транзисторы, подключенные коллектором кразобщенному выводу дополнительногоисточника питания, и усилитель обратной связи, Такой стабилизаторимеет минимальные потери на регулирующем транзисторе, так как токсогласующих транзисторов являетсяздесь полезным током, он протекает 15 через нагрузку и снижает необходимую величину тока через регулирующий транзистор 2 1.Однако потери в согласующихтранзисторах данного стабилизатора 20 могут быть значительными, например,если число их велико (если стабилизатор выполнен на большой токнагрузки, а коэффициент передачи токатранзисторов невелик) . Необходимость 25 в увеличении числа согласующих транзисторов возникает при работе стабилизатора в тяжелых условиях - принизкой температуре окружающей среды,до минус 50 С, воздеиствий радиа ции. В этих условиях у кремниевых40 транзисторов, используемых н стабилизаторах, коэффициент передачитока может снижаться до величин порядка 2,5,.4 число согласующихтранзисторов резко возрастает,чтоприводит к необходимости повышатьнапряжение дополнительного источника питания, т.е. увеличивать потерив согласующих транзисторах. Эти потери могут стать соизмеримыми с потерями на регулирующем транзисторе,Цель изобретения - повышение КПДустройства путем обеспечения минимальных потерь как в регулирующемтранзисторе, так и н транзисторах усилителя обратной связи.Поставленная цель достигается тем,что н стабилизаторе напряжения,содержащем основной и дополнительный источники питания, имеющие общую точку,регулирующий транзистор, включенныймежду одним из полюсов основного источника питания и одним из выходныхзажимов стабилизатора, усилитель обратной связи, состоящийиз инвертирующего каскада, входом подключенкогочерез сравнивающий делитель к выходным зажимам стабилизатора, неинвертирующий каскад выполнен на транзисторах с последовательно чередующимся типом проводимости, коллектор каждого из которых, начиная с первого,соединен с базой последующего транзистора, а эмиттеры всех четныхтранзисторов подключены к разобщенному выводу дополнительного источника питания, эмиттер пернсго из нечетных транзисторов - к выходномузажиму, соединенному с одним из полюсов основного источника питания,эмиттер каждого из последующих нечетных транзисторов - к зыходному зажиму, соединенному с регулирующимтранзистором,На чертеже приведена принципиальная электрическая схема (нариант)предложенного устройства, в которомнеинвертирующий каскад усилителяобратной связи выполнен на четырехтранзисторах.Стабилизатор содержит основной 1и дополнительный 2 источники питания.Регулирующий транзистор 3 включенмежду положительным полюсом основного источника питания и положительнымвыходным зажимом стабилизатора. Усилитель обратной связи состоит из инвертирующего каскада 4 на транзисторе 5, вход которого через термозависимый делитель связан с выходом стабилизатора, и кеинвертируюцтего каскада 6 на транзисторах 7-10 с различным типом проводимости, причем транзисторы 7 и 9 (нечетные, .считая свыхода иннертирующего каскада) имеютодинаковую, а транзисторы 8 и 10(четные) - обратную проводимость поотношению к проводимости регулирующего транзистора. Коллекторы транзисторов 7-9 соединены с базами последующих транзисторов соответственно8-10, коллектор транзистора 10 соединен с базой регулирующего транзистора. Стабилизатор содержит также запускаюцее устройство 11 на транзистор 12, эмиттер которого через нелинеиныи делитель подключен к основному источнику питания,Принцип действия стабилизаторасостоит н следующем.При включении напряжения питаниятранзистор 12 запускающего устройства открывается, вызывая открываниетранзисторов 7-10 и регулирующеготранзистора 3. При достижении выходным напряжением заданного уровнявступает в действие усилитель обратнои связи (транзистор 5 приоткрывается, транзисторы 7-10 призакрываются), который воздействует на регулирующии транзистор таким образом,чтобы это напряжение оставалосьнеизменньщ при ноздействии дестабилизирующих факторов, При этом транзистор 12 закрывается и на дальнейшую работу стабилизатора не влияет.Для улучшения температурной стабильности в нижнее плечо делителяиннертирующего каскада включенгерманиевый диод (при условии, чтотранзистор 5 - кремниеныи), В устройстве основной и дополнительныйисточники питания могут быть соединены как однополярными, так и раз -кополярными выводами. Число транзисторов в неинвертирующем каскаде может быть любым, однако практическибывает достаточно двух-четырех.Стабилизатор может быть выполнен беззапускающего устройстна.Основное преимущество предложенного устройства по сравнению с известным заключается в повышенииКПД за счет обеспечения минимальныхпотерь мощности как в регулирующемтранзисторе, так и в транзисторахусилителя обратной связи,В наибольшей степени преимущество предложенного устроиства проявляется, например, в стабилизаторах,рассчитанных на низкие выход ные напряжения, большие токи нагрузки, тяжелые условия работы, когдарезко снижается коэффициент передачи тока транзисторов (низкая температура окружающей среды, воздействиерадиации),Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий основной и дополнительный источники питания, имеющие общую точку, регулирующий транзистор, включенкыи между одним из полюсов основного источника питания и838676 Составитель В. ПоляковаТехредН.Ковалева Корректор О. Билак акт о Тираж 940 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб., даказ 4445 72 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектна одним иэ выходных зажимов стабилизатора, усилитель обратной связи, состоящии из инвертирующего каскада,входом подключенного через сравнивающии делитель к выходным зажимамстабилизатора, и неинвертирующегокаскада, о т л и ч а ю щ и и с ятем, что, с целью повышения КПД,неинвертирующии каскад выполнен натранзисторах с последовательно чередующимся типом проводимости, коллектор каждого иэ которых, начиная спервого, соединен с базой последующего транзистора, а змиттеры всехчетных транзисторов подключены к разобщенному выводу дополнительного источника питания, эмиттер первого из нечетных трапзисторов - к выходному зажиму, соединенному с одним иэ полюсов основного источника питания, змиттер каждого из последующих нечетных транзисторов - к выходному зажиму, соединенному с регулирующим транзистором.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Р 433463, кл. С 05 Г 1/56, 1972.2, Авторское свидетельство СССР Р 314201, кл. С 05 Е 1/56, 1970.