Транзисторный компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i I) 65 0065

Со)оз Советских

Социалистических

Республик фМ. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.08.75 (21) 2165199/24-07

++ (51) М Кл,з

G 05Г 1/58

-+ д с присоединением заявки М (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28,02.79 (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

С. В. Корзевич (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ

СТАЬИЛ ИЗАТОР HAI1РЯЖЕН ИЯ ПОСТОЯ H НОГО ТОКА

) осударстеенный комитет 23) П (23 Приоритет

Прсдлагаси)ое изобретение промышленной радиоэлектронике и может бьггь применено в электронных устройствах стабилизации напряжения, в частности, в источниках электропитания радиотехнических устройств и автоматики.

Известны транзиторныс компенсационные стабилизаторы напряжения (1), (2).

Известен стабилизатор, содержащий регулирующий элемент, усилитель постоянного тока, пусковой резистор, соединяющий базу регулирующего транзистора с общей шиной стабилизатора j i).

В известном стабилизаторе недостатком является то, что с уменьшением сопротивления пускового рсзис)ора ухудшается стабильность выходного напряжения. Если же выбрать сопроf;,влснис пускового резистора большим, то ухудшается запуск стабилизатора.

Наиболее близким техни веским решением к данному изобретению является транзисторный компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательно включенный регулирующий транзистор, коллектор которого подключен к опорному стабилитрону нелинейного делителя, а база через делитель пускового напряжения на стабилитронс и резисторс подк:ио Ic)IB к общей IIIHilc и к выходу усилителя постоянного тока на транзисторе, имеющем тип проводимости противоположный регулирующему транзистору, вход усилителя постоянного тока соединен с линейным делителем напряжения, подключенным к выходным выводам (2).

Недостатком известного стабилизатора является то, что с увеличением входного напряжения до значения, при котором сумма выходного напряжения стаоилизатора и напряжения пробоя стабилитрона в делителе пускового напряжения становится меньше входного напряжения, происходит закрывание коммутиру ощего диода и чсрсз стабилитрон делителя пускового нанряжения проходит ток, что резко ухудшает стабильность выходного напряжения. Кроме того, в известном стабилизаторе отсутствует самоотключение при перегрузке или коротком замыкании klkk Выходе.

Целью изобретения является повышение надежности запуска и обеспечение защитного отключения стабилизатора при перегрузке пли коротком замыкании на выходе

5 и уменьшение напряжения пульсаций на выходе стабилизатора в момент запуска.

Поставленная цель достигается тем, что в транзисгорном компенсационном стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем последовательно включенный рс650065 гулирующий транзистор, коллектор которого подключен и опорному стабилитрону нелинейного делителя, а база через делитель пускового напряжения на стабилитроне и рсзисторе подключена к общей шине ii к выходу усилителя постоянного тока 112 транзисторе, имеющем тип проводил!Осг! противоположный pcrулирующему транзистору, ьход усилителя постоянного тока соеди11ен с;lинейным делителсм напря21(с!1Ня, подключенным к выходным выводам, новым является то, что он снабжен дополнительным транзистором, имеющем тип проводимости одинаковый с регулирующим, подключенным базой к общей шине через дополнительно введенный первый нелинейный делитель на стабилитроне и резисторе, к общей точке которого подключена одна обкладка дополнительно введенного конденсатора, друг" ÿ обкладка которого подключена к входному выводу стабилизатора и к эмиттеру указанного транзистора, коллектор которого подсоединен к средней точке делителя пускового напряжения, через дополнительно введенный диод в прямол! направлении, кроме того, он снабжен дополнительным усилителем постоянного тока на транзисторе, имеющем тип проводимости противоположный регулирующему, эмиттер которого подключен к общей шине через опорный стабилитрон, дополнительно введенного нелинейного делителя напряжения, база — к дополнительно введенному линейному делителю напряжения, а «оллектор через дополнительно введенный 01.раничительный резистор подключен к базе указанного дополнительно введенного транзистора, и в стабилизатор введен дополнительный резистор, включенный между общей шиной II входным выводом стабилизатора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения постоянного тока.

Стабилизатор содержит последовательно включенный регулирующий транзистор 1, база которого соединена с выходом усилителя постоянного тока на транзисторе 2, вход которого соединен с линейным делителем напряжения на резисторах 3 и 4, коллектор регулирующего транзистора 1 подключен к нелинейному делителю напряжения, состоящему из опорного стабилитрона 5 и резистора б, кроме того база регулирующего транзистора 1 через делитель пускового напряжения на стабилитроне 7 и резисторе 8 подключена к общей шине.

Стабилизатор содержит дополнительно введенный первый нелинейный делитель на стабилитроне 9 и резисторе 10, к общей точке которого подключена одна окладка дополнительно введенного конденсатора 11, а другая обкладка подключена к эмиттеру дополнительно введенного транзистора 12, 1О

15 0

2д Jl

;0

-!5

ВО

53

65 коллектор которого подсоединен к средней точке делителя и>сково10 напряжения через ДОНО.!Нительно ВВСДенный Диод 18> крО .ИЕ ТОГО. CT20IIJIH22TOP СОДЕРХКИТ ДОПОЛНИтельно введснныи усилитель постоянного ! !f2 па I p2! .,IIc! opi 14, ко IJIclcTop кот0110! 0 срез дополниз HJII 110 введенныи ограничи1сльныи рсзис10p !д подкл10чен к 02зе ранзистора 12, база — к дополнительно введенному линейному делителю напряжения на резисторах 16 и 17, а эмиттер — к дополнительно введенному нелинейному делителю на резисторе 18 и опорном стабилитроне 19, стабилизатор содержит дополнительно введенный резистор 20, включенный между общей шиной и входным выводом стаоилизатора, Стабилизатор работает следующим образом. ! !pH 1!ОдВсдении 1, Входным выВОдал! сТ2 оилизатора нестабилизированного напряжения стабилитрон 7 пропускает ток, транзистор 1 открывается и на выходе стабилизатора появляется напряжение.

Одновременно через резистор 10 выходное напряжение заряжает конденсатор 11, после чего стабилитрон 9 начинает пропускать ток и открывает транзистор 12. Это ограничивает возрастание выходного напряжения до заданной величины, так как прохождсние тока через транзистор 12 увеличивает отрицательный потенциал резистора 8 и ток через стабилитрон 7 прекращается. В результате подпитка базы регулирующего транзистора по цепи делителя пускового напряжения отсутствует.

В случае выбора времени задержки

Включении транзистора 12 большим, на выходе ст20илизатора при 3211) ске может Возникнуть напряжение пульсаций.

В этом случае, в зависимости от требований, предьявляемых к величине напряжени» пульсаций в момент запуска, схема с!абилизатора позволяет регулировать величину напряжения пульсаций с помощью дополнительного усилителя постоянного тока на транзисторе 14. Так, при достижении выходным напряжением заданного значения, открывается транзистор 14 и, независимо от величины заряда конденсатора 11 в момент запуска, на базу транзистора 12 подается I12»p»» el!«e смещения, открывающее транзистор 12. Через резистор 8 и транзистор 12 проходит ток, который резко повышает отрицательный потенциал резистора 8 и ток через стабилитрон 7 делителя пускового напряжения прекращается. Это ограничивает величину выходного напряжения BO время запуска на заданном уровне. !

1ри перегрузке или коротком замыкании на выходе ток через опорный стабилитрон

5 уменьшается до нуля. Вследствие того, что после запуска стабилизатора транзистор 12 остается открытым, через стабилитрон 7 делителя пускового напряжения ток

650065

55 не проходит, что способствует лавинному процессу закрывания транзисторов 1 и 2.

Так как í". время устранения аварийного состояния на выходе, как правило, входное напряжение стабилизатора снимается, то после устранения аварии необходимо вновь подать ьходное напряжение на входные выводы стабилизатора. Стабилизатор при этом включится, так как находясь в обесточенном состоянии на время устранения аварийного состояния, конденсатор 11 разряжается по цепи: положительная обкладка конденсатора 11, резистор 20, отрицательная обкладка конденсатора 11.

При отсутствии резистора 20 конденсатор

11 разряжается по цепи: положительная

Обкладка конденсатора 11, резистор 10, резистор 8, стабилитрон 7, переход база— эмиттер регулирующего транзистора 1, отрицательная обкладка конденсатора 11 до напряжения пробоя стабилитрона 7. Учитывая, что напряжение пробоя стабилитрона

9 больше напря>кения пробоя стабилитро.l2

7, конденсатор 11 за время запуска заряжается до напряжения пробоя стабилитрона 9, после чего стабилитрон 9 вновь пропускает ток, а транзистор 12, открывшись при этом, обесточивает стабилитрон 7 делителя пускового напряжения и переводит стабилизатор в рабочий режим.

Таким образом, в предлагаемом стаоилизаторе стабилитрон 7 делителя пускового напряжения в рабочем режиме, режиме псрегрузки и короткого замыкания на выходе ток не пропускает. Увеличение входного напря>кения стабилизатора до значений, определяемых предельными режимами радноэлемснтов, не приводит к появлению тoка через стабилитрон 7 делителя пускового напряжения, так как с увеличением отрица тельного потенциала входного напряжения стабилизатора увеличивается и отр:!Па-.с.|Нный потенциал резистора 8. Разl;OOTI, >к: этих потенциалов остается постоянной .|еньrr!elf папряж(CHII5I frfpof)OH ста Г)и;| liTp«HН делителя пускового напряжения.

В результате исключается Возможност,, гхуднlerrH5r стабильности вы;одпзго напряжения гри увеличении входного напряжения стабилизатора. Кроме того, обеспечивается защитное отклоненис стабилизатора при перегрузке или коротком замыкании па вь|ходс и сохраняется надежный запуск стабилизатора.

Формула изобретения

1. Транзисторный компен(.ационный стабилизатор напря>кения постоянного тока, д

1О

15 0

2д

:;:0

35 .|(3

-15

50 содержащий послсдОВат лl НО Вl IIO lefrlrblII регулирующий транзистор, колле. тор которого подключен к опорно:ю cTaoII;»iTpo«) нелинейного делителя, а база через делитель пускового напряжения на стабилитроне и резисторе подключена к общей BHiiie и к выходу усилителя постоянного тока Н2 транзисторе. имеющем гип проводимости противоположный регулирующему транзистору, вход усилителя постоянного тока соединен с л|lнеi;нъ!м дe;i!!телем напряжения, подключенны;I к ьыходным выводам, о тличающийся тем, что, с целью повышсния н2дежнoстli Зап;.Ска и обеспечения защитного отключения стабилизатора при перегрузке или коротком замыкании на выходе, он снабжен дополнительным транзисгором, имсюще тип проводы|ости одинаковый с регулирующим, подключенным базой к общей шине через дополнительно введенный псрвый нелинейный делитель на стабилитроне и резисторе, к общей точке ! oToporo !10m.rI0 IeH2 op! a Обк;|адка por!o iнительно Введс!Нного конденсатора, другая обкладка которого подключена к входному

BBIB0+x стаби 11132Top2 li к эмиттеру ук232нного транзистора, коллектор которого подсоединен к среднеи точке делителя п1 скового напряжения через дополнительно введенный диод в прямом направлении.

2. Стабилизатор пои. 1, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения напря>!(eHH5I пульс2ции на Выходе ст20илпзатора в момент запуска, «но снабжено дополнительным усилителем постоянного тока на транзисторе, имеющем тип проводимости

1 J)0 i !IВОПО.|ож|.Ый рег .!Ир !OIIICÌ\, эм llтТ(Р КОТОРОГО ПОДКЛЮ 1СН К. ООЩСЙ ПIИНС ЧСрсз опорный стаоплптрои, дополнительно введенного нелинейного делителя напряжеill l5l, база — к допОлнпте 1ьно ВВеденному ,ишнсйfl(iм. делителю напряжения, а колlcl.т,:p :epee дополнительно введс!1ны1! Ofранпчптсльный резистор подклю ен к базе

УК232НПОI О ДОПO;ill ll 1 С;I hi f0 ВВСДЕН НОГО 1 Р l flCTÎÐà.

3. Стабилизатор по 11. 1, о тл и ч а юшийся тем, что в него введен до! олнитс,|ьный pe31IcTOp, Вклlо lснн|ый мсждc oF>щей шиной и в.;одным выводом стабилизатора.

Источники информации, прш!ятыс во Bпиманис прн эксперт||зе

1. гв-.орское свидетельств« СССР . Й,")56633, кл. G 0;i- 1, )о, 1969.

2..2 вторск«e свидетельство СССР

:", ) 276! 6)7, кл. G 06F 1, 52, 1969.

650065

Состави слв С. Горбаиева

Техред А. Камышиикова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Б. Герцен нпография, пр. Гапувова. 2

3зк 2714(15 Р1з a. 165 Тираж 1014 Подписное

I IIIO Государствснного коми тета СССР по делам изобретений и открытий

113035. Москва, Я(35, Раушская наб., д. 4/5