Стабилизатор постоянного напряжения

Авторы патента:

G05F1/563 - с двумя ступенями регулирования, из которых по крайней мере одна чувствительна к уровню выходного сигнала, например, грубое и точное регулирование

Использование: для электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: устройство содержит два стабилизирующих каскада, каждый из которых запитывается от своего источника питания. Регулирующие транзисторы (РТ) обоих каскадов коллектор-эмиттерной цепью соединены последовательно между собой. База РТ выходного каскада соединена с выходом измерительно-усилительного органа, вход которого подключен к выходным выводам. Между базой РТ первого каскада и выходным выводом включен стабилитрон. Благодаря такому построению схемы устройство стало значительно проще (на два каскада - один измерительно-усилительный орган), а значит надежнее, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцидлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 G 05 F 1/563

ГОСУДаРСТВЕННЫй КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ.У (21) 4837075/07 (22) 07.05.90 (46) 30.05.92. Бюл; М 20 (71) Научно-исследовательский институт радиотехнической аппаратуры (72) В.М.Раинчик (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 847301, кл. G 05 F 1/56, 1981.

Авторское свидетельство СССР

hL 296089, кл. G 05 F 1/56, 1971. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: для электропитания ра-. диоэлектронной аппаратуры. Сущность изоИзобретение относится к электротехнике и мажет быть использовано в устройствах электропитания радио- и телевизионной аппаратурыы.

Известен стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, содержа-. щий блок управления, основной и N дополнительныхых транзисторных регуляторов.

Недостатком этого стабилизатора является наличие нерегулируемого состояния регулирующего транзистора при переклю- чении с одного регулирующего транзистора на другой при выходе последнего иэ состояния насыщения в рабочее состояние. Это приводит к скачкам выходного напряжения в этой точке и повышению пульсаций.

Известен также стабилизатор постоянного напряжения, содержащий два стабилизирующих каскада с регулирующими транзисторами в каждом каскаде и диод, причем коллектор регулирующего транзи„„Я2„„1737432 А1 бретения: устройство содержит два стабилизирующих каскада, каждый из которых запитывается от своего источника питания.

Регулирующие транзисторы (PT) обоих каскадов коллектор-эмиттерной цепью соединены последовательно между собой. База

PT выходного каскада соединена с выходом измерительно-усилительного органа, вход которого подключен к выходным выводам.

Между базой PT первого каскада и выходным выводом .включен стабилитрон. Благодаря такому построению схемы устройство стало значительно проще (на два каскадавЂ” один измерительно-усилительный орган), а значит надежнее, 1 ил.

» стора первого стабилизирующего каскада соединен с одним из выводов для подключения дополнительного источника непосредственно, а своей базой вЂ” через резистор. а эмиттер соединен с коллектором регулирующего транзистора второго стабилизирующего каскада непосредственно, а с вторым выводом для подключения дополнительного источника напряжения и с первым выводом для подключения основного источника напряжения вЂ” через упомянутый диод. Кроме того, в состав второго стабилизирующего каскада входит измерительно-усилительный орган, вход которого соединен с базой регулирующего транзистора этого регулирующего каскада, а входные выводы соединены соответственно с эмиттером этого же регулирующего транзистора, соединенным с выходным выводом и с общей шиной, к которой подсоединен также второй вывод для подключения основного. источника напряжения.

1737432 пряжения, стабилизирующий каскад 3, 50

Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная наличием измерительно-усилительных узлов в каждом стабилизирующем каскаде и, как следствие этого, недостаточно высокая надежность.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности путем упрощения схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два стабилизирующих каскада с регулирующими транзисторами в каждом каскаде и диод, причем . коллектор регулирующего транзистора первого стабилизирующего каскада соединен одним из выводов для подключения дополнительного источника непосредственно, а своей базой вЂ” через резистор, а эмиттер соединен с коллектором регулирующего транзистора второго стабилизирующего каскада непосредственно, а с вторым выводом для подключения дополнительного источника напряжения и с первым выводом для подключения основного источника напряжения вЂ” через упомянутый диод, кроме того, в состав второго стабилизирующего каскада входит измерительно-усилитель-. ный орган, вход которого соединен с базой регулирующего транзистора этого регулирующего каскада; а входные выводы соединены соответственно с эмиттером этого же регулирующего транзистора, соединенным с выходным выводом и с общей шиной, к которой подсоединен также второй вывод для подключения основного источника напряжения, дополнительно введен стабилитрон, включенный между базой регулирующего транзистора первого стабилизирующего каскада и эмиттером регулирующего транзистора второго стабилизирующего каскада.

Введение одного элемента вЂ” стабилитрона с соответствующими связями позволяет при сохранении метрологических и динамических характеристик исключить целый узел, что в значительной степени уп рощает устройство и повышает надежность его работы.

На чертеже представлена схема устройства, Устройство содер>кит основной 1 и дополнительный 2 источники питающего напервый регулирующий транзистор 4, диод 5, стабилитрон 6, резистор 7 и второй регулирующий транзистор 8.

Основной и дополнительный источники

1 и 2 питающего напряжения соединены последовательно, К положительному входу основного источника 1 через диод 5 подклю-. чен стабилизирующий каскад 3.

Первый регулирующий транзистор 4 своим коллектором соединен с положитель5

40 ным полюсом дополнительного источника 2 питающего напряжения и эмиттером вЂ” со входом стабилизирующего каскада 3, База транзистора 4 через резистор 7 соединена с положительным. выводом дополнительного источника 2 питающего напряжения. Стабилитрон 6 своим катодом соединен с базой транзистора 4, а анодом - с выходом стабилизирующего каскада 3.

Устройство работает следующим образом.

При суммарном напряжении источников питающего напряжения ниже напряжения стабилизации стабилизирующего каскада 3 первый регулирующий транзистор

4 открыт базовым током, ограничиваемым резистором 7, а диод закрыт напряжением дополнительного источника 2, приложенным к нему в непроводящем направлении. При достижении некоторой величины суммарного напряжения источников 1 и 2, превышающей напряжение стабилизации стабилизирующего каскада 3, на выходе последнего начи- нает поддерживаться выходное напряжение на з аданном уровне.

Поскольку первый регулирующий транзистор 4 включен по схеме эмиттерного повторителя, напряжение на его эмиттере равно

0з = U»x+ ucx Оэб где U»x вЂ” напряжение на йыходе устройства;

U;-т вЂ” напряжение на стабилитроне 6;

U g вЂ” напря>кение эмиттер-база транзистора 4.

Это напряжение также поддерживается постоянным.

Таким образом, напряжение на втором регулирующем транзисторе 8 также постоянно. Величина этого напряжения задается напряжением стабилизации стабилитрона 6 и равна

us=u„„-u,o

Эта величина выбирается минимально достаточной, при которой второй регулирующий транзистор 8 может работать в линейном режиме.

При превышении напряжения основного источника 1 питающего напряжения потенциала эмиттера транзистора 4 база последнего оказывается смещенной в обратном направлении, и он запирается, отключая дополнительный источник 2. При дальнейшем увеличении входного напряжения источника 1 вся разность напряжений между входом и выходом стабилизирующе-.

1737432 го каСкада 3 выделяется на втором регулирующем транзисторе 8, а потребляемая мощность Р уменьшается на величину

P = наг Одоп

Составитель В.Раинчик

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор М,Петрова

Заказ 1891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 где Isarp вЂ” ток нагрузки;

U on вЂ” напряжение дополнительного источника 2, и, следовательно, КПД устройства возрастает. Поскольку к моменту отключения дополнительного источника 2 на коллекторе регулирующего транзистора стабилизирующего каскада 3 величина напряжения достаточна для его работы в линейном режиме, отключение дополнительного источника 2 питания и переход на основной источник I происходит плавно, без скачка, характерного для известных устройств, где в момент переключения источников происходит скачок выходного напряжения из-за насыщенногс состояния регулирующих транзисторов стабилизирующих каскадов, По сравнению с известным в предлагаемом устройстве присутствует только один измерительно-усилительный орган, при этом количество ступеней стабилизации может быть любым. Такое построение схемы по.зволяет в значительной степени упростить устройство, особенно при нескольких ступенях стабилизации, за счет исключения дополнительных измерительно-усилительных узлов без снижения качества стабилизации, кроме того, повышается надежность работы устройства.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий два стабилизирующих каскада с регулирующими транзисторами в

5 каждом каскаде и диод, причем коллектор регулирующего транзистора первого стабилизирующего каскада соединен с одним из выводов для подключения основного источника напряжения непосредственно, а со

10 своей базой вЂ” через резистор, а эмиттер соединен с коллектором регулирующего транзистора второго стабилизирующего каскада непосредственно, а с вторым выводом для подключения основного источника напряже15 ния и с первым выводом для подключения дополнительного источника напряжения -через упомянутый диод, кроме того, в состав второго стабилизирующего каскада входит измерительно-усилительный орган, выход ко20 торого соединен с базой регулирующего транзистора этого стабилизирующего каскада, а входные выводы соединены соответственно с эмиттером этого же регулирующего транзистора, соединенным с выходным выво25 дом и с обшей шиной, к которой подсоединен также второй вывод для подключения дополнительного источника напряжения, о т л и ч аю шийся. тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения схемы, в первый

30 стабилизирующий каскад введен стабилитрон, включенный между базой регулирующего транзистора первого стабилизирующего каскада и эмиттером регулирующего транзистора второго стабилизирующего каскада.

Управляемый стабилизирующий источник напряжения постоянного тока // 1679475

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры

Непрерывно-импульсный стабилизатор напряжения с защитой по току // 1617423

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания

Комбинированный стабилизирующий источник питания // 1529201

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в импульсных стабилизаторах постоянного напряжения

Стабилизирующий источник напряжения постоянного тока // 1509850

Изобретение относится к электротехнике , в частности, к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры

Стабилизатор напряжения с непрерывно-импульсным регулированием // 1449976

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам питания

Источник стабилизированного напряжения постоянного тока // 1422336

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для реализации вторичного электропитания, преимущественно в системах радиоэлектронной аппаратуры

Стабилизированный источник питания // 1336173

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры

Стабилизированный источник напряжения постоянного тока // 1334133

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры

Импульсно-непрерывный стабилизированный источник с инвертированием напряжения // 1312549

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры

Способ дискретного регулирования напряжения и устройство для его осуществления // 2178943

Способ (варианты) и устройство (варианты) электропитания преимущественно портативного электронного средства // 2269862

Изобретение относится к источникам электропитания электронных средств, функционирование которых осуществляется на принципах электроники и/или радиотехники и которые включают по крайней мере один активный элемент с тремя или более электродами, в частности транзистор, и осуществляют с использованием указанного активного элемента (элементов) усиление, преобразование или генерацию (формирование) рабочих электрических сигналов переменного или постоянного напряжения, в том числе широкополосных сигналов

Стабилизирующий источник напряжения постоянного тока // 1742805

Стабилизатор напряжения с непрерывно-импульсным регулированием // 1815629

Устройство для получения постоянного тока, протекающего в цепи питания нагрузки // 2510764

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания средств электропитания. Устройство содержит источник постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в импульсное напряжение, подсоединенный своими входами к выходам источника постоянного напряжения, преобразователь импульсного напряжения в постоянное напряжение, подсоединенный своими входами к выходам преобразователя постоянного напряжения в импульсное напряжение, подсоединенный своим выходом к первому управляющему входу преобразователя постоянного напряжения в импульсное напряжение, стабилизатор постоянного тока, подсоединенный своим первым входом к выходу преобразователя импульсного напряжения в постоянное напряжение, своим вторым входом к положительному выходу источника постоянного напряжения и своим первым выходом к одному из выводов нагрузки, подсоединенной другим своим выводом к отрицательному выходу источника постоянного напряжения, и содержит схему управления, подсоединенную своим первым входом к выходу преобразователя импульсного напряжения в постоянное напряжение, своим вторым входом к второму выходу стабилизатора постоянного тока, своим первым выходом к второму (отрицательному) выводу источника постоянного напряжения и своим вторым выходом к второму управляющему входу преобразователя импульсного напряжения в постоянное напряжение. Технический результат - стабилизация мощности рассеяния в стабилизаторе постоянного тока при изменении сопротивления нагрузки. 1 ил.

Двухканальный источник питания // 2563041

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам электропитания. Двухканальный источник питания содержит регулирующий полевой транзистор, сток которого подключен к аноду диода и первому выводу первой обмотки дросселя, второй вывод которой подсоединен к первому входу источника, а исток соединен со вторым входом, объединенным с общим выводом. Введен управляемый ключевой элемент, вход управления которого является входом управления двухканального источника, а выходные выводы включены между выводами первого и второго каналов. Вторая обмотка дросселя подключена к полумостовому выпрямителю, первый выход которого соединен с выводом второго канала, а второй выход соединен с общим выводом. Выходной делитель подключен к выходу первого канала и общему выводу двухканального источника и средней точкой к входу блока управления, выход которого подключен к затвору регулирующего полевого транзистора. Выходной делитель содержит стабилитрон, резисторы и транзистор, база которого соединена с выводом второго канала двухканального источника питания. Технический результат состоит в возможности изменять и стабилизировать напряжение на выходе второго канала при неизменном выходном напряжении на выходе первого канала двухканального источника питания. 1ил.

Способ управления многофазным повышающим преобразователем постоянного напряжения со стабилизацией входного тока и устройство управления многофазным повышающим преобразователем со стабилизацией входного тока // 2569679

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам управления импульсным многофазным преобразователем постоянного напряжения повышающего типа, и может быть использовано в зарядно-разрядных устройствах, в устройствах имитации аккумуляторной батареи, имитации нагрузки, используемых для испытаний систем электроснабжения, а также в других устройствах, где требуется получать стабилизированный ток и постоянное выходное напряжение при изменении входного напряжения в широких пределах. Технический результат - расширение диапазона входных напряжений в сторону низких значений, обеспечивая при этом стабилизацию входного тока, с помощью простой и недорогой схемы. Способ управления многофазным повышающим преобразователем постоянного напряжения со стабилизацией входного тока, основанный на широтно-импульсной модуляции сигналов управления, заключается в том, что формируют методом широтно-импульсной модуляции управляющие сигналы для высокочастотных ключей каждой фазы преобразователя, для чего текущие значения сигналов обратной связи по току в каждой фазе сравнивают с их опорными значениями, на основании результатов сравнения вырабатывают сигналы рассогласования, с помощью сигналов рассогласования формируют ШИМ сигналы с фиксированной частотой. При этом в каждой фазе дополнительно сравнивают с пороговой величиной сигналы входного напряжения и, когда входное напряжение имеет величину ниже установленного порогового уровня, с помощью сигнала рассогласования по входному напряжению формируют второй ШИМ-сигнал, частота которого не менее чем в 4 раза ниже частоты первого ШИМ-сигнала, и указанный второй ШИМ-сигнал используют для управления ключами соответствующей фазы преобразователя, пока величина входного напряжения не превысит установленный пороговый уровень. Устройство управления многофазным повышающим преобразователем постоянного напряжения со стабилизацией входного тока в каждой фазе содержит датчик входного тока, схему сравнения сигналов датчика тока с опорным сигналом и ШИМ-контроллер, на вход которого поступают сигналы рассогласования по току, выходы которого соединены с драйверами ключей каждой фазы преобразователя. Устройство дополнительно содержит в каждой фазе компаратор напряжения, сравнивающий входное напряжение с пороговым уровнем, второй ШИМ-контроллер, работающий с частотой не менее чем в 4 раза ниже частоты первого ШИМ-контроллера, и устройство выборки, соединенное с компаратором напряжения, и подключающее первый или второй ШИМ-контроллер к драйверам ключей соответствующей фазы преобразователя в зависимости от сигнала компаратора напряжения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.