Стабилизатов постоянного тока

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ДС -,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /8К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. Под ред. С.Д.Додика и Е.Н.Гальперина. М.: Советское радио, 1969, с. 195, рис., 111.20.Белопольский И.И. Электропитание радиоустройства, М. -Л.: " Энергия, 1965, с. 217, рис. 8-18Информационный листок У 74-1531 Всесоюзного научно-исследовательского институтамежотраслевой информации. (54)(57) 1. СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий составной регулирующий транзистор, коллектор которого соединен с первым выходным выводом вспомогательного регулирующего органа, второй выходной вывод которого соединен с первым выводом первого резистора, а вход - с выводом для подключения положительной клеммы источника питания, а вывод для подключения отрицательной клеммы источника питания соединен с первой клеммой для подключения нагрузки, усилитель цепи обратной связи, соединенный с базой и эмиттером составного регулирующего транзистора, источник опорного напряжения, первый вывод которого соединен с усилителем цепи обратной связи, датчик тока, первый вывод которого соединен с вторым выводом источника опорного напряжения и с усилителем цепи обратной связи, второй - с эмиттером составного регулирующего транзистора и усилителем цепи обратной связи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик, повышения КПД, упрощения, в него введены стабилитрон, катод которого соединен с первым выводом датчика тока, анод - с вто рой клеммой для подключения нагрузки, преобразователь постоянного напряжения в высокочастотное переменное с высокочастотным трансформатором на выходе, вход которого подключен к стабилитрону, вторичная обмотка высокочастотного трансформатора подключена к входу введенного выпряЖ мителя, выход которого подключен к входу введенного фильтра, выход которого соединен с усилителем цепи обратной связи, третьим выводом ис- Св точника опорного напряжения, катодом стабилитрона, первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с базой введенного коммутирующего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером составного регулирующего транзистора и ано, дом введенного защитного стабилитрона,катод которогосоединен сколлектором коммутирующеготранзистора ивторым выводомпервого резистора,анадом диода, катод которого соединенс базой составного регулирующеготранзистора.2; Стабилизатор по и.1, о т л и- фр ч а ю щ и й с я тем, что в него введен дополнительный стабилитрон, анод которого соединен с вторым выводом даТчика тока, катод - с эмиттером составного регулирующего транзистора и третьим выводом источника опорного напряжения.51 О15 20 25 30 35 40 45 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - улучшение массогабаритных характеристик, повышение КПД, упрощение стабилизатора постоянного тока. На фиг.1 приведена схема стабилизатора постоянного тока, на фиг,2 и3 - варианты схемы,Предлагаемый стабилизатор (фиг.1)содержит составной регулирующийтранзистор 1, коллектор которого соединен с первым выходным выводомвспомогательного регулирующего органа 2, второй выходной вывод которогосоединен с первым выводом первогорезистора 3, а вход - с положительной клеммой источника питания, отрицательная клемма которого соединенас первой клеммой для подключения нагрузки, усилитель 4 цепи обратнойсвязи, соединенный с базой и эмиттером транзистора 1, источник 5 опорного напряжения, первый вывод которого соединен с усилителем 4, датчик6 тока, первый вывод которого соединен с вторым выводом источника 5опорного напряжения и с усилителем4, второй - с эмиттером транзистора1 и усилителем 4, стабилитрон 7, катод которого соединен с первым выводом датчика 6 тока, анод - .с второйклеммой для подключения нагрузки,преобразователь 8 постоянного напряжения в высокочастотное переменное,вход которого подключен к стабилитрону 7, а выход - к первичной обмотке высокочастотного трансформатора 9, вторичная обмотка которогоподключена к входу выпрямителя 10,выход которого подключен к входуфильтра 11, выход которого соединенс усилителем 4, третьим выводом источника 5 опорного напряжения, катодом стабилитрона 7, первым выводомрезистора 12, второй вывод которогосоединен с базой коммутирующеготранзистора 13, эмиттер которогосоединен с эмиттером транзистора1 и анодом защитного стабилитронаФ14, катод которого соединен с коллектором транзистора 13 и вторымвыводом первого резистора 3, анодомдиода 15, катод которого соединенс базой транзистора 1,В стабилизаторе постоянного токапо фиг.2 анод стабилитрона 16 соединен с вторым выводом датчика 6 тока,катод - с эмиттером транзистора 1 итретьим выводом источника 5 опорногонапряжения,В стабилизаторах постоянного токапо фиг.3 напряжение с положительнойклеммы источника питания поступаетнепосредственно на коллектор транзистора 1 и первый вывод резистора3, вспомогательный регулирующий орган 2 отсутствует.Стабилизатор постоянного тока(фиг,1) работает следующим образом.При подключении к стабилизаторупостоянного тока питающего напряжения начинает протекать ток через вспомогательный регулирующий орган2, который служит для уменьшения иравномерного распределения напряжения на регулирующих транзисторах,резистор 3 и диод 15, открываетсятранзистор 1, обеспечивая прохождение тока через датчик 6 тока, стабилитрон 7 и нагрузку. Включаетсяпреобразователь 8 постоянного напряжения в высокочастотное переменное и на первичной и вторичной обмотках трансформатора 9 появляютсяпеременные напряжения, которые выпрямляются выпрямителем 10, фильтруются фильтром 11, обеспечивая питание усилителя 4, источника 5 опорного напряжения. Напряжение с выхода фильтра 11 через резистор 12 поступает на базу транзистора 13 и открывает его. Диод 15 закрывается, токрезистора 3 протекает через открытыйтранзистор 13, датчик 6 тока в нагрузку. Стабилизатор постоянноготока включился. При изменении входного напряжения или сопротивлениянагрузки изменяется напряжение на датчике 6 тока и усилитель 4 вырабатывает сигнал, частично открывающийили закрывающий транзистор 1 и вспомогательный регулирующий орган 2,.обеспечивая стабильный ток через нагрузку. Стабилитрон 14 служит длязащиты транзистора 13. Стабилизатор постоянного тока по фиг.2 работает аналогично, за исключением того, что напряжение на третий вывод источника 5 опорного напряжения поступает с эмиттера составного регулирующего транзистора 1.Стабилизатор постоянного тока, изображенный на фиг.1, целесообразно. применять при относительно больших токах нагрузки несколько десятков сотни миллиампер) и высоком напряжении на нагрузке, так как при этом можно обеспечить преобразователь 8 достаточным количеством энергии и обеспечить требуемые мощности для питания усилителя 4, источника 5 опорного напряжения, транзистора 13.Стабилизатор постоянного тока, изображенный на фиг.2, целесообразно использовать при небольших токах нагрузки (5-20 мА) и высоких напряжениях на нагрузке. При этом преобразователь 8, вследствие ограниченных энергетических возможностей нагрузки, обеспечивает энергией только те узлы, которые беэ ухудшения параметров стабилизатора тока иным путем нельзя обеспечить энергией. Такими узлами являются усилитель 4 и транзистор 13.Стабилизатор постоянного тока, изображенный на фиг.3, целесообразно применять при токах нагрузки от единиц др сотен миллиампер и невысоких напряжениях на нагрузке. Поэтому в нем и исключен вспомогательный регулирующий орган 2.По сравнению с известным устройством габаритные размеры и масса предлагаемого стабилизатора постоянного тока значительно меньше, так как из схемы исключен низкочастотный силовой трансформатор. Если стабилизатор тока находится под высоким потенциалом или напряжение на егонагрузке высокое, то габариты силового трансформатора возрастают в несколько раз, так как необходимо 5 обеспечить соответствующую изоляциюмежду первичной и вторичной обмотками, В предлагаемом стабилизаторепостоянного тока трансформатор высокочастотный и габариты его в десятки раз меньше. Кроме того, изоляциямежду его первичной и вторичной обмотками практически не требуется,так как они находятся практическипод одним потенциалом.15 По сравнению с известным устройством КПД предлагаемого стабилизатора постоянного тока значительно вы-,ше, так как в нем нет ни одного элемента, питание которого осуществля ется с входа стабилизатора. Особенно ощутим рост КПД в стабилизаторетока с высоким напряжением на нагрузке.По сравнению с известным, еслистабилизатор находится под высоким потенциалом или напряжение на его нагрузке высокое, уменьшается поверхность элементов, находящихся под высоким потенциалом, т.е. пред лагаемый стабилизатор менее опасенпри регулировке, ремонте, эксплуатации. Кроме того для питания предлагаемого стабилизатора постоянного тока необходим только один источник питания, т.е, упрощается эксплуатация регулировка, ремонт. Стабилизатор тока является более универсальным е.г орректор В.Бутяг Заказ оми и и откраушская ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектна Фил Составитель С.СитРедактор А,Шишкина Техред И.Асталош 15/50 Тираж 862 ВНИИПИ Государственнопо делам изобретени 13035, Москва, Ж, Р Подписноеета СССРытийнаб, д.4/5