Стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рщ 951263 ч(61) Дополнит (22) Заявлено ельное к ав16.11.79 2) 2840421/24 с присоединением зая 05 Г 1 ирствеиныи комитетСССР1 елвм изобретеиийи открытий 3) Приорите10 Изобретение относится к стабилизированным источникам электропитания и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры.Известен стабилизатор напряжения, ,содержащий Х регулирующих узлов, включенных соответственно между входными и выходным выводом стабилизатора,узел обратной связи, выходом соединенный с управляющими нходами регулирующих узлов через последовательно соединенные диоды 1.Недостатками данного устройства являются низкие надежность КПД, большие нес и габариты.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, содержащий И+1 транзисторных регулирующих узлов, каждый из которых включен последовательно в цепь между одним из Я+1 входных выводов для подключения источников питания и выходным нынодом стабилизатора, при этом первый регулирующий узел подключен к входному выводу для подключения источника питания с наибольшим питающим напряжением,ф 1 соглас,".их тднзисторонподклю плпо о ; с:твенно коллекторами к управляющим входам регулирующихузлов через ограничительные резисторы, эмиттерами связанных с общимвыводом стабилизатора, базами соединенных с источником базового смещения через резистор, узел обратнойсвязи, входом соединенный с выходными выводами стабилизатора, а выходом ; с базами согласующих транзисторов через раэвяэынающие диоды 2,Недостатками известного устройстваявляются низкие надежность КПД,большие вес и габариты, связанные сосложностью схемы стабилизатора.Цель изобретения - повышение надежности и КПД, уменьшение веса игабаритов стабилизатора путем упрощения его схемы.Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизаторе напряженияс непрерывным регулированием эмиттеры согласующих транзисторов подключены к общему выводу стабилизаторачерез стабилитрон, в качестве источника базового смещения использовано выходное напряжение стабилиза.тора, а разделительные диоды нключе"ны последонательной цепью, состоящейиз И диодов, включенной между базой 0 И+1-го согласующего транзистора имонотонном уменьшении входного напряжения от его максимальнои величины, Вначале приближается к Насыщению регулирующий узел 4, после чеговыходное напряжение стабилизаторауменьшается в пределах заданной нестабильности, что вызывает уменьшение втекающего в выход узла обратнойсвязи 5 тока, при этом весь.ток изрезистора 15 поступает в базу транзистора 14, насыщая его, а ток, ограниченный резистором 10, поддерживает регуирующий узел 4 в режименасыщения, Далее часть тока резистора,16 начинает протекать в базутранзистора 13, который открываетрегулирующий узел 3, и он осуществляет регулирование. Диод 19 приэтом не проводит тока, так как, наобоих его выводах потенциалы равны.Далее насыщается регулирующий узел3, выходной ток узла обратной связи5 опять уменьшается, весь ток изрезистора 16 течет в базу транзистора 13, насыщая его, часть тока резистора 17 поступает в базу транзистора 12, и функции регулированияпринимает на себя регулирующий узел2. Стабилитрон 6 согласует уровни попостоянному току, его напряжениестабилизации должно быть больше, чемпадение напряжения на диодах 19, 20и 21. Стабилитрон в регулирующемузле 1 служит для запуска схемы привключении. Регулирующие узлы могутбыть выполнены по другим схемам;с подключением змиттеров мощных транзисторов к входным клеммам, с использованием транзисторов в регуляторетолько одного вида проводимостип-р-и или р-п-р, однако структурасхемы управления и преимущества устройства сохраняются, .если наиболеемаломощный транзистор в каждом регуляторе эмиттером связан с входной клеммой точкой соединения выхода узла обратной связи с базой первого согласующего, транзистора.На чертеже изображена принципиальная электрическая схема стабилизатора с непрерывным регулированием 5с четырьмя (Я=4) регулирующими узлами,Устройство содержит четыре транзисторных регулирующих узла 1, 2,3 и 4, включенные между соответствую щими входными и выходными выводамистабилизатора, узел обратной связи5 входом соединенный с выходом ста, билизатора, стабилитрон 6, резисторы7, 8, 9 и 10, включенные между управ 1ляющими входами регулирующих узлови коллекторами согласующих транзисторов 11, 12, 13 и 14, эмиттеры которых объединены и подключены к опорному стабилитрону 6, а базы черезрези=торы 15, 16, 17 и 18 подключены с одной стороны к выходному выводу стабилизатора, а с другой стороны - к цепочке из трех последовательно соединенных развязывающих диодов19, 20 и 21, одним концом соединеннойс выходом узла обратной связи 5 стабилизатора, Регулирующие узлы 1, 2,3 и 4 выполнены на транзисторах спротивополокными типами проводимости.Узел обратной связи 5 состоит из делителя выходного напряжения, опорного стабилитрона и двухкаскадногоусилителя постоянного тока, первыйкаскад которого выполнен по дифференциальйой схеме а второй каскад - 35по схеме с общим змиттером. Первыйрегулирующий узел 1 подключен квходному выводу с максимальным питающим напряжением,Данный стабилизатор работает следующим образом, На входных выводахстабилизатора имеются четыре постоянных напряжения, отличающиеся одноот другого на несколько процентов,При.максимальном входном напряжениипропускает ток и осуществляет регулирование регулирующий узел 4, Весьток резисторов 16, 17 и 18 и частьтока резистора 15 через диоды 19, 20и 21 втекает в выход узла обратнойсвязи 5. При зтом транзистор 14 пропускает ток и управляет регулирующимузлом 4, а транзисторы 11, 12 и 13заперты отрицательными смещениямина их базахобразованными паденияминапряжения на диодах 19, 20 и 21,При увеличении по какой-либо причине выходного напряжения стабилизатора выход узла 5 потребляет большойток, при этом меньшая часть тока резистора 15 попадает в базу транзистора 14, уменьшается его коллекторный ток, регулирующий узел 4 запирается, а выходное напряжение стабилизатора уменьшается до исходной величины. Рассмотрим процессы при 65 При питании стабилизатора от аккумуляторов в коллекторные цепи регулирующих узлов 2, 3 и 4 должны быть установлены диоды для блокирования обратных токов при линимальном входном напряжении и работающем регулирующем узле 1. При питании же от выпрямителя эти токи заперты диодами выпрямителями, Таким образом, регулирующему узлу, проводящему ток нагрузки, может быть приложено напряжение не более части диапазона изменения входного напряжения, причем тем меньшей части, чем больше установлено регулирующих узлов в схеме.Таким образом, данное техническое решение позволяет обойтись без дополнительного источника питания и имеет более простую схе,"лу,. что повышает надежность и КПД, ,меньшает вес и габариты стабилизатора.Формула изобретения Стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, содержащий Я+1 транзисторных регулирующих узлов, каждый из которых включен, последовательно в цепь между одним из И+1 входных выводов для подключения источников питания и выходным выводом стабилизатора, при этом первый,регулирующий узел подключен к входному 10 выводу для подключения источника пи- " тания с наибольшим питающим напряжением, И+1 согласукщих транзисторов, подключенных коллекторами соответственно к управляющим входам регулиРующих узлов через ограничительные резисторы, эмиттерами связанных с общим выводом стабилизатора, базамы соединенных с источником базового смещения через резистор, узел обратной связи, входом соединенный с вы 20 ходными выводами стабилизатора, а выходом - с базами согласующих транэисторов через раэвязывающие диоды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, КПД уменьшения веса и габаритов стабилизаторов тутем упрощения схемы стабили-, затора, эмиттеры согласующих транзисторов подключены к общему выводу через стабилитрон, а в качестве источника базового смещения использо-,вано выходное напряжение.стабилизатора, а разделительные диоды вклю-.чены последовательной цепью, состоящей иэ И диодов, включенной между базой И+1-го согласующего транзистора и точкой соединения выхода узла обратной связи с базой первого согласующего транзистораИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9531140, кл. 6 05 Е 1/56, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР 9470800, кл, С 05 Р 1/56, 1975.