Стабилизатор напряжения постоянного тока

" НЕЮ ДНИ БРЕТЕН ТЕЛЬСТВ ТОРС з тран цепс рого иена ветс втосоедисоот вующе напря ения и ополни лектор к ерез льны ервыи из резистос- етствуюора и с к И введен указровщеготодо нных соот анзис его и к запирающегом соответств кл ния. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 30.08.85. Бюл, 9 32 (72) В.Д.Бобков и И,Н.Троян (53) 621,316.722.1(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР У 983678, кл. 0 05 Р 1/56, 1982, (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св.В:98368, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения КПД, в него введено Я первых диодов, И вторых отключающих транзисторов, коллекторы которых соединены с выводами для подключения соответствующих Ю дополнительных источников напряжения, эмиттеры (Б) вторых отключающих транзисторов через (Б) первых дио:дов подключены к одному из питающих выводов блока управления, эмиттер Б-го из вторых отключающих траизисв соединен с указанным питаю- выводом непосредственно, а бааждого из вторых отключающих зисторов через последовательную чку из введенных первого и дополнительных резисторов с выводом для подключения о дополнительного ист ных вторых диодов, анод которого соединен с резисторами в цепи базы ф соответствующего из Б первых отключающих транзисторов, причем Б-й из первых введенных диодов включен между С эмиттером Б-го из вторых отключаююфь щих транзисторов и выводом для подючения основного источника напряже 1176315Изобретение относится к электро"технике и может быть. использовано висточниках вторичного электропитанияразличных радиотехнических устройств.По основному авт.ев. У 983678 5известен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий блок управления, входом подключенный к выходным выводам стабилизатора основной и И дополнительных регулирующих 10транзисторов, коллекторы которых сое-.динены с выводами для подключения основного и г 1 дополнительных источниковнапряжения, а эмиттеры соединены содним из выходных выводов Н запирающих транзисторов, эмиттеры которыхсоединены с эмиттерами соответствующих дополнительных регулирующихтранзисторов, а базы через резисторыподключены к коллекторам предыдущих регулирующих транзисторов, причем переходы коллектор-база запирающих транзисторов зашунтированыконденсаторами, М отключающих транзисторов, эмиттеры которых подключены к базам соответствующих дополнительныу регулирующих транзисторов,коллекторы и базы через резисторыподключены к коллекторам соответствующих запирающих транзисторов, 30а выход блока управления через резисторы подключен к коллекторамотпирающих транзисторов 111,Недостатком такого стабилизатораявляется то, что блок управления в З 5нем необходимо запитывать от И-гоисточника питания, т.е. напряжениепитания блока управления равно сумме напряжений основного и И дополнительных источников питания. Это приводит к тому, что при максимальныхнапряжениях основного и дополнительных источников питания, когда токнагрузки пропускает основной регулирующий транзистор, блок управленияоказывается запитанным от неоправданно высокого напряжения, что в своюочередь приводит к лишним потерям,т,е, к уменьшению КПД и снижениюнадежности работы стабилизатора. 50Цель изобретения - повьшение КПДустройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизатор напряженияпостоянного тока введено И первых 55диодов, И вторых отключающих транзисторов, коллекторы которых соеди- .нены с выводами для подключения соот" ветствующих .И дополнительных источников напряжения, эмиттеры (И) вторых отключающих транзисторов через (И) первых диодов подключены, к одному из питающих выводов блока управления, эмиттер И-го из вторых отключающих транзисторов соединен с указанным питающим выводом непосредственно, а база каждого из вторых отключающих транзисторов через последовательную цепочку из введенных первого и второго дополнительных резисторов соединена с выводом для подключения соответствующего дополнительного источника напряжения и через первый из указанных дополнительных резисторов - с коллектором соответствующего запирающего транзистора и с к атодом соответствующего из И введенных вторых диодов, анод которого соединен с резисторами в цепи базы соответствующего из И первых отключающих транзисторов, причем М-й из первых введенных диодов включен между эмиттером И-го из вторых отключающих транзисторов и выводом для подключения основного источника напряжения.На чертеже представлена электрическая схема стабилизатора.Стабилизатор содержит основной 1 и дополнительные 2-4 регулирующие транзисторы, запирающие транзисторы 5-7, первые отключаюшие транзисторы 8-10, вторые отключающие транзисторы 11-13, резисторы 14-36, диоды 37-42, конденсаторы 43-45, источники питания - основной 46, дополнительные 47-49, блок 50 управления, общий выходной вывод 51.Блок управления и. регулирующие транзисторы составляют замкнутый контур регулирования, поддерживающий выходное напряжение неизменным,Сущность работы стабилизатора состоит в том, что ток нагрузки пропускает тот регулирующий транзистор,на коллекторе которого имеется минимальное напряжен ие относительно эмиттера. При минимальном лапряжении источников 46-49 питания ток нагрузки пропускает транзистор 4, в цепи базы которого протекает ток от блока 50 управления через резистор 36 и открытый транзистор 1 О. Ток в цепи базы транзистора 10 обеспечивается цепочкой из резисторов 27 и 28. Питание на блок управления поступает10 15 20 25 30 35 40 45 через транзистор 1 З,открытый благодаря наличию цепочки из резисторов21 и 22. При определенном увеличении напряжения источников .46-49 суммарное напряжение источников 46-48 .превысит выходное напряжение. Наколлекторе регулирующего транзистора 3 появится напряжение, котороечерез резистор 16 откроет транзистор 7, последний зашунтирует токибаз транзисторов 10 и 13. Эти транзисторы закроются. Закрывание транзистора 1 О прервет ток базы регулирующего транзистора 4, он закроется и функция регулирования перейдетк транзистору 3. Закрывание транзистора 13 при этом обеспечит питаниеблока 50 управления от менее высокого напряжения через диод 39 и транзистор 12, открытый благодаря наличию цепочки из резисторов 19 и 20.При дальнейшем увеличении напряжений функция регулирования аналогичным образом перейдет последовательнок транзисторам 2 и 1, а блок управления последовательно подключитсяк сумме напряжений источников 46 и47 и к источнику 46. Резисторы 3032 обеспечивают надежное запираниетранзисторов 2-4 соответственно приотсутствии базовых токов транзисторов 2-4, Конденсаторы 43-45 служатдля уменьшения переменной составляющей на выходе стабилизатора припереходе функции регулирования отодного регулирующего транзистора кдругому. Диоды 40-42 предотвращаютпротекание неуправляемых токов базрегулирующих транзисторов. Например, для транзистора 4 таким то. -ком при отсутствии диода 42 будет .ток, протекающий по цепи, состоящейиз резисторов 22 и 28 перехода база - эмиттер транзистора 10, Диоды38 и 39 предотвращают инверсноевключение транзисторов 11 и 12 приоткрытом транзисторе 13, диод 37предотвращает подачу более высокогонапряжения с источников 47-49 на коллектор транзистора 1 при открытых транзисторах 11-13. Резисторы17, 19 и 21 обеспечивают надежноезапирание транзисторов 11-13, а резисторы 24, 26 и 28 - транзисторов8-10 соответственно, Блок управления может быть выполнен на операционном усилителе или интегральномстабилизаторе 142 ЕНТок, протекающий через резисторы 33-36 от блока управления потребляется от источников 46-49.Стабилизатор обеспечивает ток управления от тех источников, от которых в данный момент запитываетсянагрузка. Например, если функциюрегулирования выполняет транзистор4, ток управления потребляется отсуммы напряжений источников 46-49,если функцию регулирования выполняет транзистор 1, ток управленияпотребляется от источника 46, Впрототипе ток управления независимо от того, какой транзистрр выполняет функцию регулирования, всегда потребляется от суммы напряжений источников 46-49, При минимальном напряжении источников, когда функцию регулирования выполняеттранзистор 4, мощность, рассеиваемая блоком управления в предлагаемой схеме будет равна мощности,рассеиваемой в известной. Во всехдругих случаях мощность, рассеиваемая блоком управления в данной схеме, будет меньше чем в известной,т,е. КПД предлагаемой схемы будетвыше,Таким образом, предлагаемая схема позволяет уменьшить мощность, потребляемую блоком управления, и повысить КПД. Кроме того, уменьшение напряжения питания блока управления позволяет уменьшить коэффициент электрической нагрузки на элементы блока управления и тем самым повысить надежность работы блока управления.1176315 Составитель С.СиткРедактор М,Петрова Техред С,Мигунова орректор А.Тяс кав 5361/ лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 863 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 35, Москва, Ж, .Раушс