Стабилизатор постоянного тока

(45) Дата опубликования описания 20.05,77(51) М, Кл.- Сг 05 Р 3,/08 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТО 1;А аР э ьд -вДИзобретение относится к импульснойтехнике, касается получения стабильных токов и может применяться в преобразователях формы информации, в источниках зталонных напряжений для получения линейно- бизмечяюшихся напряжений и т. д,Известен стабилизатор постоянного тока,содержащий регулирующий элемент, выполненный, например, на составнэм транзисторе, эмиттер которого подключен к эталонному резистору, конец которого, соединенный с катодом стабилитрона, заземлен.Анод стабилитрона и эмиттер регулирующего элемента подключены ко вхэдам дифференциального усилителя, а выход пэследнего подключен к базе транзистора регулирующего элемента г 11.В таком стабилитроне током нагрузкиявляется только ток коллектора регулирующего элемента, а для питания дифференциального усилителя, для создания напряжения на стабилитроне дополнительно расходуется ток источника питания; при работе поддерживается постоянным только токэмиттера У транзистора регулируюшегэ элемента. Кроме этэгэ, изменение напряжения коллектор-змпттер регулирующего элемента влияет на его коэффициент усиления по тэку р , температуру коллектэрных переходов и величину обратного тока коллекторнэго перехода Э о, изменение темпеоатуры ксплекторного перехода увеличивает изктенение о и Д,Таким обргзэм, для этих стабилизатэрэвхарактерна неуст:-";:.ая погрешность, связанная с изменением - ; :-пряжения на нагрузке: Параллельное соединение стабилизаторов не устраняет зтэй погрешности, так как вместе с суммированием токов суммируются погрешности.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является стабилизатор пэстэянного тока, содержащий блок из двух взаимосвязанных токэстабилизирующих двухполюсникэв на эталонном резисторе, опорном стабилитрэпэ и двух транзисторах разного типа проводимэс=ч, причем коллектор первого транзистэра соединен с базой второго транзистора, егэ эмиттер - с эталонным резистээом, а коллектор второго транзистора соединен с одним концом опорного стабилитрэна 2.Недостаток такого устройства заключается в низком коэффициенте стабилизации.Полью изобретения является полное ис пользование тока, протекающего через токэстабилизирующие двухполюсники и нагрузку, а также повышение коэффициента стабилизации устройства.Пель достигается тем, что два известных тэкэстабилизируюших двухпэлюсника, содержащих регулирующий элемент, выполненный, например, на одном транзисторе, эмиттер которого соединен с эталонным резистором, другой конец которого соединен с источником эталонного напряжения, включены следующим образом; выход первого токостабилизирующего двухполюсника соединен с резистором, падение напряжения на котором является эталонным для 25 второго токостабилизируюшего двухполюсника. Благодаря этому устанавливается соэтношение между токами токостабилизирующих двухполюсников; выход второго тэкостабилизирующего двухполюсника подклю чен к стабилитрону, последовательно соединенному с эталонным резистором, включенным в цепь эмиттера регулирующего элемента первого токостабилизируюшего двухполюсника, и к делителю напряжения, 35 параллельно соединенному с эталонным р-,.-ист-ро л и стабилитронэм, собранным из цьух резистрэв, выходное напряжение которого является эталонным для первого токэстабцпизируюшегэ двухпэлюсника, 40 Стабилизация тока осуществляется за счет того, что ток через эталонный резистор первого токостабилизирующего двухполюсника, равный сумме токов обоих тэкэстабилизируюших устройств за вычетом тэка делителя, поддерживается постоянным ре,лцруюшим элементом первого тэкостабил:"зирующего двухполюсника, сравнивающим вьг:эдпэе напряжение делителя с падением напряжен:." на эталонном резисторе. Выходное напряжение делителя незначительно меняется от изменения тока второго токостабилизируюшего двухполюсника, так как динамическое сопротивление стабилитрона много меньше сопротивления делителя, и ток делителя много больше изменения тока базы регулирующего элемента и остается приблизительно постоянным.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора и:стэяннэго тока,Стабилизатор постоянного тока состоитиз токостабилизируюшего двухполюсника1, содержащего регулирующий элемент, выполненный на транзисторе 2, в цепи эмиттера кэторогэ включен резистор 3, другойконец которого соединен с резистором 4,падечие напряжения на котором, создаваемое током тэкэстабилизирующего двухпэлюсника 5, является эталонным для токэстабилизируюшегэ двухполюсника 1.Выход токэстабилизируюшего двухполюсника 1 соединен сс стабилитронэм 6, последовательно соединенным с резистором 7,находящимся в цепи эмиттера регулирующего элемента, выполненного на транзисторе 8, напряжение коллектор-эмиттер которого поддерживается постоянным эмиттерным повторителем, собранным на транзисторе 9, повторяющем напряжение наделителе, включенном параллельно стабилитрону 6 и эталонному резистор.ру 7 и собранном на резисторах 10 и 11,Выход делителя, т. е. падение напряженияна резисторе 11, является эталонным длятокостабилизируюшего двухполюс ника 5.Точка А или Б является точкой запускастабилизатора постоянного тока, в том случае, когда начальные токи транзисторовнедостаточны для запуска стабилизаторатока.При изменении напряжения на стабилизаторе тока меняются напряжения, а следовательно и тэкл токостабилизируюшихдвухполюсников 1 и 5, Увеличение токатокостабилизиоуюшего двухполюсника 5 вызывает увеличение падения напряжения нарезисторе 4 в результате чего ток токостабилизируюшего двухполюсника 1 возрастает, а уменьшение тока вызывает, соответственно, уменьшение тока токостабилизирующего двухполюсника 1. Таким образом,выдерживается соотношение между токамитокос табилизируюших двухполюсников.Изменение тока токостабилизируюшегодвухполюснлка 1 гриводит к изменению тэка через стабилитрон 6 и резистор 7, Падение напряжения на резисторе 7 сравнивается с падением напряжения на резисторе 11, которое поддерживается практически постоянным, благодаря тому, что падение напряжения на резисторе 10 сравнивается с напряжением на стабилитроне черезоткрытый эмиттер- базовый переход транзистора 8. За счет этого поддерживается постоянный ток деллтеля напряжения, потомучто динамическое сопротивление стабилитроча мало. Следовательно увеличениетока токостабилизирую щего двухполюсника1 приводит к уменьшению тока токо:;а 1 лизируюшего двухпопюсника 5 и наоборо-.Таким образом., ток стабилизатора, равенсумме токов токостабилизируюших двухполюсников, которая поддерживается постоянной,.плюс ток делителя напряжения, Цля того,чтобы в процессе работы коэффициент усцлечия по току транзистора 8 не менялся ине менялся обратный гок коллекторного перехода, напряжение коллектор-эмиттер егоподдерживается постоянным эмцттернымповторителем, выполненным на транзисторе 9,Таким образом, предлагаемый стабилизатор постоянного тока имеет возможность 15полного использования тока нагрузкой, чтоособенно ценно при получении токов большой величины; возможность получения токов высокой стабильности (приведенная начертеже схема позволяет получить нестабильность менее, чем. 0,02;4 при изменениинапряжения нагрузки на величину ЦКЭ 1 пахУз;транзисторов 2 или 9), Кроме того,устранение влияния обратных токов переходов позволяет использовать транзисторы 25с большими обратными токами и без предварительного подбора; предлагаемый стабилизатор удобен в использовании, форму л з о б ,-. е т е н и я Стабилизатор постоянного тока, содержаший Олок цз двух Бза.1 мОСБяздчных то костабцлцзирую ш 1 х дву: 1 олксников па эталоц 1.ом резистора, о:торном стабцлцтроне ц дву.; -ранзцсторах разного Т 1;а;:роводи,к тц причем коллектор первого транзцсторд соед.нен с Оазой второго транзистора его эмцттер -с эталонным резистором а коллектор второго транзистора сседцнен с Одним концом Опорного стабилцтрона, О тл и ч а ю и и й с я тем, что, с целью увеличения точности стабцлизапци. другой конец стабцлитрона соединен с эмцттером первого транзистора, база которого соединена со средней точкой допол.1 цтельно введенного резисторного делителя, включенного между коллектором второго трж 1 зистора и эталон: 1 ы:.1 резистором. Источники цнформа 1 п 1 н принятые ВО Вкцмание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР М 306558 от 1972 гЧ, кл. Н 03 К 4.48 (аналог).Бто.Оков свидетельстБО СССР Кс 473 168 От 1970 г. М. кл,05 Р 1/58 (протот 11 п).5277 04 Л1 Б Составитель С. Горбачева Редактор В. Фельдман Техред О. Луговая Корректор Ж. Кеслер Заказ 7 1,8/52 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4