Стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУ БЛИН 09 01) С 05 Г 1/5 ГОСУД АРСПО ДЕЛ ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) СТАВИЛ С НЕПРЕРЪВНЪМ Р св.951263, о ИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯЕГУЛИРОВАНИЕМ по авт. тлича ющий -(71) Киевский ордена Трудового Краного Знамени завод электронныхвычислительных и управляющих машин(56) 1. Авторское свидетельство С951263, кл. С 05 Г 1/56, 1982. с я тем, что, с целью повышения качественных показателей путем уменьшения пульсаций выходного напряжения и повышения динамической устойчивости, эмнттеры согласующих транзисторов подключены к опорному элементу через введенные резистивныерегулируемые элементы смещения, вьгполненные на Впотенциометрах,причем первые части нотенциометроввключены в цепи эмиттеров согласующихтранзисторов, кроме первого, регулировочными выводами к опорному элементу, а вторые части потенциометров соединены параллельно и включены в цепь эмиттера первого согласующего транзистора.1 1108416 2Изобретение относится к электро"технике, в частности к регуляторамнапряжения постоянного тока,11 о основному авт. св. В 95 1263известен стабилизатор напряжения снепрерывным регулированием, содержащий Я регулирующих транзисторныхузлов, включенных между соответ"ствующими В входными выводами дляподключения источников питания и 1 О.общим выходным выводам стабилизатора,при этом первый регулирующий узелподключен к входному выводу для подключения источника питания с наименьшим напряжением, а Б-й регулирующий 15узел - к входному выводу с наибольшим напряжением, М согласующихтранзисторов, коллекторы которыхподключены к управляющим входам соответствующих регулирующих узлов 20через ограничительные резисторы, абазы через соответствующие резисторысмещения - к выходному выводу стабилизатора и к цепочке изВдиодов, последовательно включенньк .между базой первого согласующего транзистора и точкой соединения базыМ-го согласующего транзистора свыходом узла обратной связи, входкоторого подсоединен к выходным выводам стабилизатора, опорный элемент,одним из выводов соединенный с общейшиной стабилизатора, а другим выводом-с эмиттерами согласующих транзисторов 111.Недостатком известного стабилизато 35ра являются большая зависимость пульсаций выходного напряжения от разброса параметров элементов схемы из-занесогласованности уровней управ 40ляющих сигналов по постоянному току,а также недостаточно высокая динамическая устойчивость из-за наличиятолько дискретного переключения регулирующих узлов.Цель изобретения - повышение качественных показателей стабилизаторапутем снижения пульсаций выходногонапряжения и повышения динамическойустойчивости. 50 Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе эмиттеры согласующих транзисторов подключены к опорному элементу через введенные резистивные регулируемые элементы смещения, выполненные на Нпотенциометрах, причем первые части потенциометров включены в цепи эмиттеров согласующих транзисторов, кроме первого, регулировочными выводамик опорному элементу, а вторые частипотенциометров соединены параллельнои включены в цепь эмиттера первогосогласующего транзистора.На фиг. 1 представлена электрическая схема стабилизатора напряжения, где И=4; на фиг. 2 - то же,вариант исполнения где Ц =2.Стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием содержит транзисторные регулирующие узлы 1 - 4,включенные между соответствующимивходными выводами для подключенияисточников питания Ц, Юк, ОбхУьх и общим выходным выводом стабилизатора, узел 5 обратной связи,входами соединенный с выходнымиклеммами стабилизатора, опный элемент 6, ограничительные резисторы7-10, включенные между управляющимивходами регулирующих узлов 1-4 и коллекторами соответствующих согласующих транзисторов 11-14, базы которыхчерез соответствующие резисторы смещения 15 - 18 подключены к выходномуобщему выводу стабилизатора, а также к цепочке из последовательно соединенньк диодов 19-21, подключеннойк выходу узла 5 обратной связи, резистивные регулируемые элементысмещения, потенциометры 22-24, первые части которьк включены в цепиэмиттеров согласующих транзисторов12-14 регулирующих узлов 2 4 соответственно, регулировочные выводыподключены к опорному элементу 6,а вторые части соединены параллельно и включены в цепь эмиттера первого согласующего транзистора 11первого регулирующего узла 1.Стабилизатор работает следующимобразом.На входньк выводах стабилизатора имеется четыре (И=4) постоянных напряжения от одного общего источника первичного электроснабжения "ВуЦв ( 3 хЦрх отличающие -Ь ф)ся друг от друга по возрастанию на величину Ч, которая выбирается из расчета равномерной загрузки всех регулирующих узлов в максимальном диапазоне изменений входньк напряжений с целью обеспечения наименьшего падения напряжений на регулирующих узлах, т. е. 4 Ц Офъймдкс-Овх 4 мигде Бьн- максимально возможноевходное напряжение И-го регулирующего узла, выбранное с учетом изменений напряжения источника первичного электроснабжения при наибольшем его значении, Уь- минимальл ИИЧно допустимое входное напряжениепервого регулирующего узла, равноеПвх 4 ми 1=/вьем люба +ПрвЬцнф где цвшхмму.необходимое максимальное выходное 10напряжение на выходе стабилизатора,(1 ьх 1 мин- минимально допустимое падение напряжения на первом регулирующем узле (напряжение насыщения),При максимальном напряжении источника первичного электроснабжениякогда Овх на входе регулирующегоузла 1 больше выходного напряженияОвш стабилизатора на величину напряжения насыщения проходного транзистора регулирующего узла 1, последний пропускает ток и осуществляет регулирование (стабилизацию),при этом его первый согласующийтранзистор 11 находится в режиме 25управления и пропускает ток, а со"гласующие транзисторы 12, 13 и 14 заперты отрицательными смещень чи наих базах, образованными падеьияминапряжения на диодах 19, 20 и 21, 30При уменьшении напряжения первичногоисточника, когда цвх станет таким,что проходной транзистор регулирующего узла 1 перейдет в зону насыщения появляется разностное управляющее напряжение на базе транзистора 12, переводящее его в режимуправления, регулирующий узел 2 начинает пропускать ток и осуществлятьстабилизациь выходного напряжения. 40Так как на обоих выходах диода 19потенциалы прп этом равны, ток онне проводит, весь ток через резистор15 поступает на базу согласующеготранзистора 11, поддерживая регулирующий узел 1 в насыщении,При дальнейшем уменьшении входногопервичного напряжения насыщается регулирующий узел 2 и функции регулирования (стабилизации) Овьх принимает,50на себя регулирующий узел 3 посредством согласующего транзистора 13и так далее по аналогии с вышеописанным. Таким образом, при работе данногостабилизатора в условиях изменяющихсяпропорционально первичному источникувходных напряжений Ъх, ЪЪх У происходит перестройка струкМтуры стабилизатора, т.е, его адаптация, с целью обеспечения высокого качества стабилизации 0 Вь, при минимальном падении напряжения на регулирующих узлах. Так как правильность адаптации, т.е. переключение приоритетности регулирующих узлов при помо. щи их согласующих транзисторов, в значительной степени зависит от соответствующих разностных управляющих напряжений, равных в общем случаеьф. = Пвьхос, Упор где Бочар выходное напряжение узла обратной связи Ъ -го согласующего транзистора 0 Ор - напряжение опорного элемента, прикладываемое к эмиттеру ъ -го согласующего транзистора, следует точно подстраивать разностные управляющие напряжения каждого согласующего транзистора. Качество стабилизации и уровень пульсаций на выходе стабилизатора определяется стабильностью и точностью настройки Ц" Р для всех этапов адаптации. В . ОРпредлагаемом стабилизаторе это осуществляется с помощью потенциометров 22, 23 и 24, при этом обеспечивается наибольший коэффициент стабилизации и минимальные пульсации на выходе определяемые правильной приоритетностью переключения регулирующих узлов, Выбросов и провалов выходного напряжения (т.е. больших пульсаций) при переключении регулирующих узлов в этом случае не будет даже при быстрых изменениях дестабилизирующих факторов, например входных напряжений и тока нагрузки, в широких пределах, а значит, повышается динамическая устойчивость данного адаптируемого стабилизатора напряжения, последнее существенно при возможном разбросе параметров элементов, когда без соответствующей подстройки могут измениться разностные управляющие сигналы и пра вильность переключения регулирующих узлов, связанная с качеством стабилизации и устойчивостью работы в динамике. Регулирующие узлы, полярность транзисторов, узел запуска и узел обратной связи могут быть выполнены в данном стабилизаторе по любым известным схемам, обеспечивающим заданное качество стабилизации, величину выходного напряжения и токнагрузки. Чем больше число М в данном адаптируемом стабилизаторе, темвыше качество стабилизации, нишезначение пульсаций выходного напряаения и выше КЯ. Пр едлагаемый ста били затор обеспечивает более высокую стабилизацию, путем снижения пульсаций выходного напряжения,и обладает лучшими динамическими характеристиками.1108416 ор Л . Вес ел овс кая Тираж 842 ПодписноеСССР 4/ л ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн фцл 5863/33 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Моск