Стабилизатор напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 00547 9)8 05 Р 1/569 51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН л.47аучно-исс "Электро доватандарт 1(088,8) свидетель 051/569 интегральн рство пор987, ц.1-4 ство ГВГ 1986,ых схем. ред,А.Ул(56) 1, АвторскпМ 1332294, кл. г,2, ПрименениеСправочное руковямса,- И.; Мир,с.270, рис.5.9. Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов системах электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры,Известен стабилизатор постоянного напряжения, в котором управление регулирующим транзистором осуществляется первым транзистором,эмиттер которого через резисторсоединен с входной клеммой, а база с источником опорного напряжения, коллектор соединен с выходомблока управления 1,Данное устройство имеет низкуюстабильность работы, температур"ный дрейф порога срабатывания, влияние схемы защиты на регулирующий.транзистор и в нем не предусмотрена возможность изменения выходногонапряжения, Все это ограничиваетобласть использования устройства,тротехнике и может быть использовано в системах электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.Цель изобретения - расширение области использования путем увеличения диапазона изменения напряженияи тока. Новое решение в организациицепей защиты устройства от перегру"зок по току с помощью компараторапутем управления усилителем ошибкии первым транзистором соответственно регулирующеГо транзисторауменьшает диапазон изменения токанагрузки и увеличивает диапазон выходного напряжения стабилизатора.1 ил,Известен также стабилизатор напряжения, который содержит регулирующий транзистор, усилитель ошибок, источник опорного напряжения, источник тока, транзисторы ограничения тока и теплового выключения, дат" чик тока,релитель,риод, первый и вто- р рой резисторы. Усилитель ошибки сравнивает напряжение от источни- р ка опорного напряжения с напряжением со среднего вывода делителя, изменяя проводимость регулирующего тран-. зистора и,соответственно, поддерживая выходное напряжение устройства, При падении напряжения на датчике тока, меньшем напряжения открывания, тран зистор ограничения тока закрыт и на работу регулирующего транзистора не влияет, Гсли же напряжение на резисторе превышает этот уровень, транзистор открывается и ограничивает.раль 1700547нейший рост тока, Транзистор теплового включения, на базу которого задается предварительное смещение,обеспечивает тепловую защиту устройства 2 ,Одним из недостатков схем, в которых используется транзистор ограничения тока является снижение.КПДвторичного источника из-за потерь.мощности в датцике тока. Для уменьшения этих потерь сопротивлениерезистора датчика тока выбирают возможно меньшим, однако в этом слуцаетребуется повышение чувствительности органа защиты. Иэ-за относительно большого напряжения, необходимого для открывания транзистора, требуется применение резистора с большоймощностью рассения. Кроме того, па дение напряжения на этом резистореснижает максимальную амплитуду выходного сигнала. Не менее важным обстоятельством является ограницениемаксимального выходного напряженияпараметрами максимальньм выходнымнапряжением) усилителя ошибки, приреализации которого на операционномусилителе общего применения величинаего не превышает (10-12)В.30Б целом указанные недостатки ограничивают область использования устройства.Целью изобретения является расширение областй использования устройства.Поставленная цель достигается тем,цто в стабилизатор напряжения, содержащий усилитель ошибки, источникопорного напряжения, истоцник тока,регулирующий транзистор, первый ивторой транзисторы, датчик тока, делитель, диод, первый и второй резисторы, причем источник тока вклюценмежду коллектором и базой, база регу-, 45лирующего транзистора соединена с коллектором первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной,с которой также соединены источникопорного наряже и первый входнойвывод делителя, средний вывод которого соединен с инвертирующим входомусилителя ойибки, а второй входнойвывод - с первым выводом датчикатока, второй вывод которого соединенс эмиттером регулирующего транзистора, первые выводы первого и второго резисторов соединены между собой, введены компаратор, триггер и клюц, причем первый и второй входы компаратора соединены с соответствующими выводами датчика тока, авыход соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с базой первого транзистора, с вторымвыводом второго резистора и с входом ключа, первый выход которого соединен с входом управления усилителяошибки, выход которого соединен сэмиттером второго транзистора, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, коллекторкоторого соединен с вторым выводомпервого резистора, первый вывод диода соединен с первыми выводами первого и второго резисторов, а второйвывод - с общей шиной, с неинвертирующим входом усилителя ошибки, вторым выводом ключа и базой второготранзистора, при этом усилительошибки вывполнен программируемым.Управление регулирующим транзистором через второй транзистор, базакоторого соединена с общим проводом,позволяет увеличить диапазон изменения выходного напряжения, Использование компаратора позволяет уменьшить значение сопротивления датцикатока, соответственно, диапазон контролируемого тока нагрузки.Новое решение в оргациэации цепейзащиты устройства от перегрузок потоку с помощью компаратора путем управления усилителем ошибки и первымтранзистором соответственно регулирующего транзистора позволяет уменьшить значение сопротивления датчикатока, соответственно, увеличить диапазон изменения тока нагрузки, уве-,лицить диапазон (максимальное значение) выходного напряжения устройства, а в целом обеспечить расширение области использования стабилизатора напряжения,На чертене изображена структурная схема стабилизатора напряжения.Устройство содержит регулирующийтранзистор 1, источник 2 тока, первый резистор 3, первый транзистор 4,второй транзистор 5, усилитель 6ошибки, делитель 7, источник 8 опорного напряжения, датчик 9 тока, ком-паратор 10, триггер 11, второй резистор 12, ключ 13 и диод 14,Устройство работает следуюшим образом.В исходном состоянии нагрузка стабилизатора напряжения не выше номинальной, падение напряжения на датчике 9 тока меньше напряжения сраба- истывания компаратора, триггер 11 в исходном состоянии, соответственно вывод управления усилителя 6 ошибки " через ключ 13 соединен с общим провором, т,е, задается режим обычного усилителя, сравнивающего два напряжения: с источника 8 опорного напряжения и среднего вывода делителя 7, На базу первого транзистораподано напряжение с диода 1 ч и он не оказывает влияния на регулирующий транзистор 1. Усилитель 6 ошибки через второй транзистор 5 управляет- проводимостью регулирующего транзистора 1, обеспечивая постоянство выходного напряжения устройства. При превышении тока нагрузки номинальной величины срабатывает компаратор 10 и триггер 11, который с помощью ключа 13 переводит усилитель 6 ошибки в режим 25 микротоков (выходное напряжение стремится к нулю), а для повышения надежности защиты используется первый ,транзистор ч, также управляемый триггером 11, 30Техническая эФФективность устройства определяется минимальным влиянием цепей з:щиты на цепи, задающие основные технические параметры стабилизатора - номинальный ток и напряжение, т,е. на источник опорногоэ напряжения, усилитель ошибки,. второи и регулирующий транзисторы, Минимизация сопротивления датчика тока, косвенный путь влияния на регулирующий элемент защиты, работающей в клюцевом режиме, позволило расширить диапазон изменения напряжения и тока и соответственно расширить область использования, 45 Формула изобретенияСтабилизатор напряжения, содержащий усилитель ошибки, источник опорного напряжения, источник тока, регу-.лирующий транзистор, первый и второй транзисторы, датцик тока, делитель, диод, первый и второй резисторы, причем истоцник тока включенмежду коллектором и базой, база регулирующего транзистора соединена сколлектором первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной,с которой также соединены источникопорного напряжения и первый входнойвывод делителя, средний вывод которого соединен с инвЕртирующим входомусилителя ошибки, а второй входнойвывод - с первым выводом датчикатока, второй вывод которого соедииенс эмиттером регулирующего транзистора, первые выводы первого и второго;резистора соединены между собой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто,с целью расширения области использования путем увелицения диапазонаизменения напряжения и тока, в неговведены компаратор, триггер и ключ,причем первый и второй входы компаратора соединены с соответствующимивыводами датцика тока, а выход соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с базой первого транзистора, с вторым выводомвторого резистора и с входом ключа,первый выход которого соединен свходом управления усилителя ошибки,выход которого соединен с эмиттеромвторого транзистора, коллектор которого соединен с базой регулируюшего транзистора, коллектор которогосоединен с вторым выводом первогорезистора, первый вывод диода соединен с первыми выводами первого ивторого резисторов, а второй выводс общей шиной, с неинвертирующимвходом усилителя ошибки, вторым выводом ключа и базой второго транзистора, при этом усилитель ошибки выполнен программируемым.1700547 оставитель С.Уаленов Техред А,1(равчук орректор И,ЭРЛей М,Чнкович еда Заказ 4467 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГУЛ113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина,101