Стабилизатор постоянного напряжения

(5) ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ническии бретение относит е и может быть и иках вторичноголектронной аппар я к электропользовано в ех ст лектропитатуры.овышение а влена электр атора постоя Целинам На чертеже прееская схема стаб ь изобретения - чесмой стабильно ряжения стабилиз ти выходнотора путем о напряжен го на АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский электротех институт им. В.И.УльяноваЛенина) (72) В.И.Анисимов, А.Б.Исаков М,В,Капитонов, Ю.И.Соколов и.Н.И.Ясюкевич(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - улучшение динамической стабильности путем снижения времени переходного процесса на выходе устройства при скачкообразных изменениях тока нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий составной регулирующий транзистор; включенный между входной и выходной шинами, база которого соединена с выходом усилителя сигнала рассогласования, управляющие входы которого соединены с источником опорногонапряжения и делителем выходного напряжения, узлы задания статическогорежима, шунтирующий транзистор, выходная цепь которого подключенапараллельно выходу стабилизатора, авходная цепь - к узлу включения стабилизатора, введен дифференциальный усилитель на четырех транзисторах с активной нагрузкой и диод, причем одинвход дифференциального усилителяподключен к базе силового регулирующего транзистора, а другой вход - квыходной шине через диод и к узлузадания статического режима, с которым также соединена цепь питания дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу шунтирующеготранзистора. Это позволяет контролировать состояние регулирующего транзистора и тем самым при скачкообразных изменениях нагрузки осуществлятьбыстрый перезаряд емкости нагрузки.В результате уменьшается время переходного процесса и, следовательно,повышается динамическая стабильностьвыходного напряжения. 1 ил. снижения времени переходного процесса при скачкообразных измененияхтока нагрузки.Стабилизатор постоянного напряжения содержит составной регулирующий транзистор 1, состоящий из силового и согласующего транзисторов источник 2 опорного напряжения, усили" тель 3 сигнала рассогласования, первую 4 и вторую 5 схемы управления, делитель 6 выходного напряжения, повторитель 7 тока, с первого по четвер тый транзисторы 8-11, с первого по третий резисторы 12-14. Регулирующий транзистор 1 подключен между входной 15 н выходной 16 шинами, делитель .6 выходного напряжения - междУ выходной 1 6 и общей шинами, источник 2 опорного напряжения и усилитель 3 сигнала рассогласования по цепи питания включены между входной 1 5 и общей шинами, выход источника 2 опорного напряжения подключен к неинвертирующему входу усилителя 3 сигнала рассогласования, инвертирующнй вход которого соединен с выходом, целителя 6 выходного напряжения, а выход - с базой 25 согласующего транзистора, с коллектором транзистора 1 О и с выходом повто-. рителя 7 тока, общий вывод которого подключен к входной шине 15, а управляющий вход - к первому выходу схемы 4 управления, второй выход которой соединен с эмиттером транзистора 8, коллектор которого подключен к базе третьего транзистора 10 и коллектору транзистора 9, эмиттер которого через резистор 12 соединен с общей35 шиной и с эмиттерами транзисторов 10 н 11, база транзистора 9 соединена с выходом схемы 5 управления, резистор 13 первым выводом подключен к базе транзистора 11, а резистор 14 - между базой силового транзистора и выходной шиной 16, соединенной с коллектором транзистора 11. Стабилизатор содержит также с пятого по васьмой транзисторы 17-20, диод 21, Транзисторы 8 и 9 выполнены двухколлекторными, а повторитель 7 тока выполнен с тремя выходами, причем второй выход повторителя 7 соединен с базой транзистора 17 которая через диод 21 соединена с выходной шиной 6 третий выход - к эмиттерам транзисторов 17 и 18, база транзистора 18 подключена к базе силового транзистора, а коллектор - к базе транзистора 11 и к коллектору . транзистора 20, база которого соединена с базой и коллектором транзистора 19 н с коллекторам транзистора 17, эмиттеры транзисторов 19 и 20 подключены к общей шине, второй вывод резистора 13 подключен к объединенным вторым коллекторам транзисторов 8 и 9.Стабилизатор работает следующимобразом.Пусть ток нагрузки Х скачкаобраз-нно изменяется от своего максимального значения Х м до минимального.,соответствующего холостому ходуна выходе стабилизатора, Х=О.Предполагается, что нагрузка стабилизатора косит емкостный характер.В начальный промежуток временипосле скачкообразного снижения токанагрузки коллекторный ток силовогорегулирующего транзистора 1 не уменьшается и, следовательно, ток на выходе стабилизатора сохраняет свое мак-.симальное значение (Хьр маис =Хн.маис )Это объясняется инерционностью каналаобратной связи (усилителя сигнала рассогласования), которая особенно сильно проявляется приналичии корректирующих конденсаторов. Выходной токстабилизатора приводит к излишнемунакоплению заряда на конденсаторе 22нагрузки и появлению выброса на начальном участке переходного процесса,Далее должен происходить разрядконденсатора нагрузки. Выходной регулирующий транзистор 1 обеспечить этотпроцесс. не может, так как позволяетреализовать лишь одно (в данном слу"чае втекающее) направление выходного тока. Под воздействием сигнала обратной связи через делитель 6 выходного напряжения и усилитель 3 сигнала рассогласования регулирующий транзистор 1 закрывается (переходит врежим отсечки).до тех пор, пока регулирующийтранзистор находится.в,;активном режиме, т.е. в его эмиттерной цепи протекает ток, транзистор 18 закрыт напряжением резистора 14. Выходной токисточника 7 тока протекает по цепитранзисторов 17 и 19 и обеспечиваетзапирание транзистора 11. Как толькозакрывается регулирующий транзистор,выходной ток источника 7 тока поступает в базу транзистора 11 и открывает его. В эмиттерной . цепи транзистора 11 появляется так, Этот токфорсирует разряд конденсатора 22нагрузки и снижает-длительность переходного процесса,39748 5 15При скачкообразном увеличении тока нагрузки переходный процесс навыходе стабилизатора протекает сравнительно быстро, так как н этомслучае регулируюший транзистор 1обеспечивает отработку всех изменений выходного тока,При появлении на управляющемвходе второй схемы 5 управления сигнала отключения стабилизатора транзистор 9 (ранее находящийся н насыщении) запирается, В результате этоготранзистор 8 обеспечивает отпираниетранзисторов 10 и 11, а регулирующийтранзистор 1 и выход 16 стабилизатора шунтируются, При отсутствии сигнала отключения резистор 13 развязывает сигналы управления со стороныцепи нелинейной коррекции и схемы 5.управления,Таким образом, предлагаемый стабилизатор по сравнению с известным имеет меньшее (в десятки раз) время переходного процесса при сбросе нагрузки и, следовательно, обладает повьппенной динамической стабильностью выходного напряжения,формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий составной регулирующий транзистор, состоящий из силового и. согласующего транзисторов, источник опорного напряжения, усилитель сигнала рассогласования, первую и вторую схемы управления, делитель выходного напряжения, повторитель тока, первый, второй, третий и четвертый транзисторы, первый, второй и третий резисторы, причем регулирующий транзистор включен между входной и выходной шинами, источник опорного напряжения и усилитель сигнала рассогласования по цепи питания включены между входной и общей шинами, выход источника опорного напряжения подключен к неинвертирующему входу усилителя сигнала рассогласования, иннертирующий вход которого соединен с выходом делителя выходного напряжения, а выход - с базой согласующего транзистора, с коллектором третьего транзистора и с выходом повторителя тока, общий выводкоторого подключен к входной шине, ауправляющий вход - к первому выходупервой схемы упраьления, второй выходкоторой соединен с эмиттером первоготранзистора, третий выход - с базойпервого транзистора, коллектор которого подключен к базе третьего и кколлектору второго транзисторов, эмиттер второго транзистора через первый 15 резистор соединен с общей шиной и сэмиттерами третьего и четвертого транзисторов, база второго транзисторасоединена с выходом второй схемыуправления, второй резистор первым 20 выводом подключен к базе четвертоготранзистора, а третий резистормежду базой и эмиттером силовоготранзистора, который эмиттером подключен к выходной шине, соединеннойс коллектором четвертого транзистора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоис целью улучшения динамической стабильности устройства, н него введены пятый, шестой, седьмой и восьмой 30 транзисторы, диод, первый и второйтранзисторы выполнены днухколлекторными, а повторитель тока выполнен стремя выходами, причем второй выходповторителя тока соединен с базойпятого транзистора, которая черездиод соединена с выходной шиной,третий выход повторителя тека подключен к эмиттерам пятого и шестоготранзисторов, база шестого транзисто ра подключена к базе силового транзистора, коллектор шестого транзистора подключен к базе четвертого транзистора и к коллектору восьмого транзистора, база которого соединена с 45 базой и с коллектором седьмого транзистора и с коллектором пятого транзистора, эмиттеры седьмого и восьмого транзисторов подключены к общейшине, второй вывод второго резистора 50 подключен к объединенным вторым коллекторам первого и второго транзис-торов1539748 Составитель В.ЕсинРедактор М.Петрова Техред Л.Олийнык Корректор С.Шекм ГКНТ ССС кий комбинат "Патент", г, Ужгород Гагарина, 101 изводственно-издате аказ 218 НИИПИ Государственно 11303Тираж 641 Подписное комитета по изобретениям и открытиям пр Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5