Регулирующее устройство источника питания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советсннк Соцнапистнческик Респубпин)М, К,з 6 05 Г 1/5 Государственный омит СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приорнтет -981, Бюллетень Мзз Опубликовано 0 УДК 621,316 . 722.1 (088. 8 ата опубликования описания 070981 72) Авторы мзобретени И.М. Борисов и Н.П. Борис 1) Заявитель дммунарский гический ин рн ет РУОПЕ УСТРОЙСТ ПИТАНИЯ(54 ОЧНИКА тся к электро- но для регуля- яжения иа иагпольэовано при ьтных вторичных о, содержащее руемое звеноулирующего звеелю напряжения, ходным вывоство ималый д гулй й тению у.п-. напря еьв х них м делион аюаются,в слеющем. Величинвающего я токоограного следуюпротнвлестора каж Изобретение относитехнике, предназначерования высокого. напррузке и может быть ис. разработке высоковолисточников питания.Известно устройстврегулирующее и регулиБазы.транзисторов регна подключены к делиткоторый подключен к вдам. 1Такое устрой меет.сложиконструкцию и иапазон рерования.Наиболее близким по техничессущности к предлагаемому изобреявляется устройство, содержащееравляющий транзистор, делительжения с п выходами и и управляпроходных транзисторов, базы одиз которых подключены к выходателя напряжения через стабилитри токоограничительный резистор,базы других - через токоограничщий резистор Г 23.Недостатки его эаключду щего транзистора, считая отточки соединения делителя напряжения и силового электрода первого проходного транзистора, должна быть увеличена по сравнению с предыдущим, так как при отпирании предыдущих транзисторов возрастает разность потенциалов меж" . ду эмиттером каждого следующего .транзистора.и точкой подключения его базовой цепи к делителю напряжения.При включении в одну. цепь большого количества последовательно соединенных проходных транзисторов сопротивление токоограничивающих реэистот 5 ров, включенных в базовые цепи транзисторов, удаленных от точки подключения делителя напряжения и первого управляемого проходного транзистора, достигает очень больших величин, По 2 О этому,.при .протекании даже небольшихбазовых токов через указанные резисторы на иих выделяется большое количество тепла. Это снижает коэффициент полезного действия. устройства и вызы вает необходимость усложнения его .монтажа, так как в этом случае необходимо применение очень мощных высоковольтных резисторов, либо применение цепочек, состоящих иэ нескольких ЗО последовательно соединенных резисто 862127ров. Кроме того ухудшаются эксплуатационные характеристики, так как выделяемое на указанных резисторах тепло повышает температуру других элементов регулятора, что ведет к изменению их характеристик.Целью изобретения является повышение КПД и улучшение эксплуатационных характеристик устройства,3Поставленная цель достигаетсятем, что в регулирующем устройствеисточника питания проходные управляемые транзисторы выполнены в видедвух цепей, одни из которых содержат последовательно соединенныетранзисторы одного типа проводимости,а другая - последовательно соединенные транзисторы другого типа проводимости, при этом упомянутые цепитранзисторов включены в разнополярные шины питания.Силовой переход управляющеготранзистора может быть включен вцепь питания последовательно с однойиз цепей управляемах транзисторовили может быть включен в цепь делителя напряжения.Такое выполнение устройства притом же количестве управляемых проходных транзисторов позволяет снизить разности потенциалов между точками подключения базовых цепей иэмиттерами той части транзиторов,которая в известном устройстве имеланаиболее высокие указанные разностипотенциалов, что обеспечило возможность снижения сопротивления токоограничивающих резисторов этих транзисторов. Снижение сопротивленийуказанных резисторов при тех же базо. вых токах позволило снизить потерина нагрев, а следовательно обеспечило повышение КПД и улучшение эксплуатационных характеристик устройства. Кроме того, упрощается монтажустройства, так как обеспечена возможность применения резисторов, рассчитанных на меньшуюмощность рассеяния и на более низкое напряжение,которые имеют и меньшие габариты.На фиг. 1 изображен управляющийтранзистор, включенный в цепи питания последовательно с управляемыми;на фиг. 2 - управляющий транзистор,включенный в цепи делителя напряжения.Устройство соДержит управляющийтранзистор 1, делитель напряжения наэлементах 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5,2-6, 2-7, первую цель последовательно соединенных управляемых проходныхтранзисторов 3-1, 3-2, 3-3, о-р-ипроводимости, включенную в шинуотрицательной полярности, вторую цепьпоследовательно соединенных проходных транзисторов 4-1, 4-2, 4-3,р"и-р - проводимости, включенных вшину положительной полярности, стабилитроны 5 и б, включенные соответственно в цепи без транзисторов 3-1и 4-1. Базы управляемых транзисторовсвязаны через ограничительные резисторы с соответствующими выходамиделителя напряжения, который однимиз своих входов связан с силовымпереходом управляемого транзистора.3-2, а другим с силовым переходомуправляемого транзистора 4-1, причеьуправляющий транзистор в схеме (см.фиг. 1) включен последовательно с управляемыми по цели питания, а в схеме (см. фиг, 2) - в цепь делителянапряжения.Стабилитроны могут быть установлены в цепях баз и других управляемых 15 т ранзисторов, что зависит от выбораточек подключения базовых цепей кделителю напряжения. Делитель напряжения может ыбть выполнен, например,на резисторах (на фиг. 1 элементы 20 2 1 ю 2-2 2-Зф 2 4 г 2 5 г 2 бк 2-7резисторы) или, например, на резисторах и стабилитронах (на фиг. 2 элементы 2.1 и 2-7 - резисторы а 2-2Р Г2-3, 2-5, 2-6 - стабилитроны).На схемах, изображенных на фиг, 1и фиг. 2 в качестве примера, в каждойцепи установлено ло три проходныхтранзистора. При необходимости общее число проходных транзисторов может быть увеличено до п,при этом число транзисторов в каждой цейи можетбыть как одинаковым, так и разным,Элементы делителя напряжения устанавливаются такими,. чтобы при заданном распределении напряжения на 35проходных транзисторах потенциалыточек делителя напряжения, к которымподключены базовые .цепи транзисторов, были равны потенциалам эмиттеровсоответствующих транзисторов, Стаби литроны 3 и 4 устанавливаются такимичтобы при начальном токе через делитель напряжение стабилизации стабилитрона 3 было немного больше падениянапряжения на резисторе 2-1, а нап ряжение стабилизации стабилитрона 4(было немного больше падения напряжения на резисторе 2-7, В этом случаевсе транзисторы будут находиться всостоянии, близком к запертому, а 50 следовательно, на нагрузке будет выделяться минимальное напряжение.Устройство работает следующимобразом.При увеличении управляющего сигна-,ла внутреннее сопротивление транзистора 1 уменьшается, соответственно,увеличивается ток через делительнапряжения. Увеличение тока черезэлементы 2-1, 2-2, 2"3 приводит кповышению потенциалов точек делите- ФО ля напряжения, к которым подключень.базовые цепи транзисторов 3-1, 3-2,3-3, и понижению потенциалов точек,к которым подключены базовые цепитранзисторов 4-1, 4-2, 4-3. Падения 65 напряжений на резисторах 2-1 и 2-7превышают напряжения стабилизации стабилитронов 5 и 6, что ведет к увеличению базовых токов соответственно транзисторов 3-1 и 4-1. При этом внутренние сопротивления транзисторов 3-1 и 4-1 уменьшаются.Одновременно изменяются и внутрен ние сопротиьления транзисторов 3-2, 3-3.и 4-2, 4-3 вследствие изменения их базовых токов под действием увеличения разности потенциалов между эмиттерами транзисторов и точками подключения базовых цепей. При полностью открытом управляющем транзисторе 1 полностью открываются все управляемые транзисторы 3-1, 3-2, 3-3 и 4-1, 4-2, 4-3, и на нагрузке выделяется максимальное напряжение, близкое к напряжению источника питания.Применение устройства повышает КПД регулятора, так как потери на нагрев резисторов, установленных в базовых цепях, снижаются почти в два раза, при этом упрощается его монтаж вследствие возможности применения резисторов,рассчитанных на меньшую мощность и на напряжение,в два раза и более меньшее, чем. в известном устройстве, улучшаются эксплуатационные характеристики, так как уменьшается нагрев других элементов устройства. Формула изобретенияРегулирующее устройство источника питания, содержащее управляющий транзистор, делитель напряжения с и выходами и и управляемых проходных транзисторов, базы одних из которых подключены к выходам делителя напряжения через стабилитрон и токо- ограничивающий резистор, а базы других - через токоограничивающий резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения эксплуатационных характеристик, проходные управляемые транзисторы выполнены в виде двух цепей, одна из которых содержит последоватлно соединенные транзисторы одного типа проводимости, а вторая последовательно соединенные транзисторы другого типа проводимости, при этом упомянутые цепи транзисторов включены в разнополярные шины питания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ Р 2256603,кл. 6 05 Р 1/58, опублик. 1977. 2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2720819/24-09,862127 ф. Составитель В. ЕсинПрусова Техред М.Табакович, Корректор О. Би Редакт 4/5 Проектная, 4 Филиал ППП "Патент",аз 6612/43 Тираа 940 ВНИИПИ Государственного комит по делам иэобретений и отк 113035, Москва, Ж, РцуюскаяЕЫг. Уйгород, у