Стабилизатор постоянного тока

Союз СоветскикСоциалистическмкРеспублик ОП И(,".АНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Гооудврстввиный комитет СССРпо делам изебретеиий и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к стабилизированным источникам питания и может быть использовано для питания аппаратуры стабилизированным током.Известен стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирующий трЪнзис-тор, резисторный датчик тока, опорный стабилитрон, компенсирующий резистор 113 .Наиболее близким по техническойю сущности и достигаемому результату к изобретению является стабилизатор постоянного тока, содержащий два регулирующих транзистора разного типа проводимости, два источника опорного15 напряжения, .два резисторных датчика тока, первую компенсирующую цепь, при этом эмиттеры транзисторов подключены к входному и выходному выводам через датчики тока и соединены с20 первой компенсирующей цепью, база одного транзистора соединена с коллектором другого транзистора и через источник опорного напряжения подключена к соответствующему входному и выходному выводу 21.Недостатками известных устройств являются низкая стабильность выходного тока и значительная мощность рассеяния на регулирующем транзисторе при перегрузках, что снижает КПД стабилизатора.Цель изобретения - повышение коэффициента стабилизации и повышение КПД путем уменьшения мощности рассеяния на регулирующем транзисторе.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного тока введена вторая компенсирующая цепь, состоящая из резистора и включенная между входным и выходным выводами. При этом первая компенсирующая цепь может быть выполнена на двух резисто- . рах, которые шунтируют коллекторноэмиттерные переходы соответствующих транзистора с источником опорного напряжения.3 89038Для повышения температурной стабильности стабилизатора следует создать тепловой контакт между источником опорного напряжения и регулирующим транзис 1 ором. 5Для расширения пределов регулировки выходного напряжения стабилизатораследует регулирующий транзистор выполнить иэ несколько последовательносоединенных транзисторов, базы которых через диодно-резистивные цеписоединяются с дополнительным источником напряжения, другой вывод которого под ключ ает ся к точке соеди ненияисточника опорного напряжения с базой 15ре гулирующе го транзистора,На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема стабилизаторапостоянного тока, на фиг. 2 - электрическая схема стабилизатора с од 20ним регулирующим транзистором, состоящим из нескольких последовательно соединенных транзисторов,Стабилизатор постоянного тока(фиг. 1) содержит регулирующие тран 25эисторы 1 и 2, эмиттеры которых черезрезисторные датчики тока 3 и 4 подключены к входному 5 и выходному 6выводам, базы транзисторов 1 и 2 .соединены с коллекторами транзисторов 2и 1 и через источники опорного напряжения 7 и 8 соединены с входным 5 ивыходным 6 выводами. Первая компенсирующая цепь выполнена в виде резистора 9 и включена между эмиттерамитранзисторов 1 и 2, вторая компенсирующая цепь выполнена на резисторе 10и включена между выводами 5 и 6, Первая компенсирующая цепь может бытьвыполнена на двух резисторах 11 и 12,которые включаются соответственно 40между эмиттером транзистора 1(2) ивыводом 6(5) стабилизатора. Запускстабилизатора может осуществлятьсяс помощью цепочки, состоящей из резистора 13 .и ключа 14 и включенной 45между базой транзистора 1 и общимвыводом 15 стабилизатора. Нагрузкавкпючается между выводами 6 и 15, аисточник питания - между выводами 5и 15. 50Регулирующий транзистор стабилизатора состоит из четырех последовательно соединенных транзисторов 1, 16-18,базы которых через резисторы 19-24и диоды 25-27 подключены к дополни.тельному источнику напряжения на стабилитроне 28, подключенным к базетранзистора 1, Ток смещения стабили 1 4трона 28 задается резистором 29 от основного источника питания. Резистор 30 используется для осуществления дополнительной компенсации по входному напряжению питания. Второй компенсирующий резистор 10 предназначен для компенсации уменьшения выходного тока при увеличении питающего напряжения от действия первой компенсирующей отрицательной связи через резистор 9 (или через резисторы 11 и 12),Стабилизатор постоянного тока (фиг. 1) работает следующим образом,После запуска стабилизатора резистор 13 отклюцается ключом 14, Ток транзисторов 1 и 2 определяется источником опорного напряжения 7 и 8 и резисторами 3 и 4, При. увеличении питающего напряжения растет напряжение на регулирующих транзисторах 1 и 2, на резисторах 9 и 10. В связи с тем, что напряжение на резисторах 3 и 4 от тока через резистор 9 изменяется линейно, а ток транзисторов 1 и 2 от этого напряжения изменяется нелинейно за счет нелинейности входной характеристики транзистора, то ток нагрузки при отсутствии резистора 10 и при увеличении напряжения сначала увеличивается, а в конце диапазона уменьшается. Ток через резистор 10 увеличивается линейно с ростом напряжения. Соответствующим выбором резисторов 9 и 10 можно скомпенсировать уменьшение тока нагрузки в конце рабочего диапазона изменения питающего напряжения и тем самым в несколько раз повысить стабильность выходного тока. Одновременно введение резистора 10 снижает мощность рассеяния на регулирующих транзисторах 1 и 2 и увеличивает температурную .стабильность тока нагрузки, При коротком замыкании в нагрузке регулирующие транзисторы закрываютсяСоздание теплового контакта между источниками опорного напряжения на диодах 7 и 8 и транзисторами 1 и 21позволяет снизить дополнительную нестабильность выходного тока за сцет разогрева транзисторов. Уменьшение напряжения база-эмиттер транзисторов 1 и 2 от разогрева транзисторов компенсируется уменьшением напряжения источников опорного напряжения 7 и 8Работа стабилизатора тока (фи г. 2) аналогична рассмотренной.Формула изобретения 5 8903Следует отметить работу самого регулирующего транзистора. При минимальном входном напряжении все тран зисторы. 1, 16-18 полностью открыты .Ток управления транзисторами .16-18 в з основном обеспечивается от опорного стабилитрона 28 через раэвязывающие диоды 25-27 и токозадающие резисторы 23 и 21. При максимальном напряжении питания и минимальном сопротивлении 11 нагрузки напряжения на транзисторах 1, 16-18 определяются выравнивающим делителем напряжения на резисторах 19- 22. Данное выполнение регулирующего элемента позволяет расширить диапа э зон изменения напряжения в сторону меньших значений. 1, Стабилизатор постоянного тока, содержащий два регулирующих транзистора разного типа проводимости, два источника опорного напряжения, два Йрезисторных датчика тока и первую компенсирующую цепь, при этом эмиттеры транзисторов подключены к входному и выходному выводам через датчики тока и соединены с первой компенсирую- ЭВ щей цепью, база одного транзистора , соединена с коллектором другого транзистора, и через источник опорного напряжения подключена к соответствую-, щему входному или выходному выводу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью повышения КПД путем уменьшения 81 Ьмощности рассеяния на регулирующих транзисторах и повышения коэффициента стабилизации, в него введена втор ая рези сторная компенсирующая цепьвключенная между входным и выходным выводами.2. Стабилизатор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что первая ком" пенсирующая цепь состоит иэ двух резисторов, шунтирующих коллекторноэмиттерный переход соответствующих транзистора и источника опорного напряжения.3. Стабилизатор по и. 1, о т л ич а ю щи й с я тем, что источники опорного напряжения имеют тепловой контакт с соответствующим регулирующим транзистором.Стабилизатор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что регулирующий транзистор состоит из нескольких последовательно соединенных транзисторов, базы которых через диодно резисторные цепи подключены к дополнительному источнику напряжения, дру" гой вывод которого подключен к точке соединения источника опорного напряжения с базой регулирующего транзистора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторскбе свидетельство СССРМф 153307, кл. 6 05 Г 1/56, 1961.2. Курносов А.И. Двухполюсные стабилизаторы тока. И., "Электроника",1969, с. 13, рис. 9.г Составитель С, СиткРедактор М.Недолуженко Техред И,Нинц Корректо Заказ 11006/78ВНИИ исное 113035 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 913Государст венно гделам.изобретениосква, Ж, Рауш комитета СССи от крытийкая наб., д.