Транзисторный компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Респубпнк (1 11 699 5Î8

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено03.11,75 (21) 2185663/24-07 (5) ) Щ. Кд. з

G 05 Р 1/56 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Гесудерстеенный кокнтет

СССР на делам нзобретеннй н еткритнй

Опубликовано25,11,79. Бюллетень М 43 (53) )iДК 621.316..722.1(088.8) Дата опубликования описания 28.11,79 (? 2) Автор изобретения

С. В, Корзевич (7l) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

I lj,(2).

Изобретение относится к электротех: нике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания радиотехнических устройств и уст ройств автоматики.

Известны компенсационные стабилиза5 торы напряжения постоянного тока, содержащие последовательный регулирующий транзистор, цепь обратной связи с усилителем постоячного тока на транзисторе, имеющем тип проводимости, противоположный регулирующему, и пусковую цель

Известен также транзисторный компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий тран- зистор, база которого через делитель пускового напряжения на стабилитроне и резисторе соединена с общей шиной и непосредственно с коллектором усилительного транзистора, база которого подключена к выходу линейного делителя выходного напряжения, а эмиттер- к вьцсоду нелинейного целителя выходного напряже- . ния, опорный етабилитрон которого сое- динен с коллектором регулирующего транзистора и с одним из выходных выводов, причем регулирующий и усилительный транзисторы имеют разный тнп проводимости (2).

Недостатком известных стабилизаторов является то, что с увеличением входного напряжения до значения, при котором сум- ма выходного напряжения стабилизатора и напряжения пробоя стабилитрона в делителе пускового напряжения становится меньше входного напряжения, происходит закрывание коммутирующего диода и через стабилитрон делителя пускового напряжения проходит ток, что резко ухуд.шает стабильность выходного напряжений.

Кроме того, в известном стабилизаторе отсутствует самоотключение при перегрузке или коротком замыкании на вьцсоде.

699508

Целью изобретения является повышение надежности запуска без снижения качества стабилизации.

Для этого в транзисторный компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор, база которого черезделитель пускового напряжения на стабилитроне и резисторе соединена с обшей шиной и 10 йепосредственносколлектором усилительного транзистора, база которого подключена к выходу линейного делителя выходного напряжения,. а эмиттер — к выходу нелинейного делителя выходного напряжения, опорный стабилитрон которого соединен с коллектором регулирующего транзистора и с одним из выходных выводов, .причем регулирующий и усилительный транзисторы имеют разный тип проводимости, введены вспомогательный транзистор одного типа проводимости с регули. рующим транзистором и триггер на двух транзисторах разного типа проводимости, 25 причем базо-эмиттерный переход вспомогательного транзистора подключен к одноименному переходу усилительного транзистора, а коллектор вспомогательного транзистора через дополнительно введенный

30 ограничительный резистор соединен с базой транзистора триггера, имеющего одинаковый тип проводимости с усилительным транзистором и эмиттером, соединенного с обшей шиной, при этом эмиттер, другого

35 транзистора триггера соединен с эмиттером регулирующего транзистора и входным выводом, а его коллектор через дополнительно введенный диод в проводящем для тока этого транзистора направлении подключен к выходу делителя пускового напряжения.

На чертеже представлен транзисторный стабилизатор постоянного тока, принципиальная электрическая схема.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, база которого через делитель пускового напряжения на стабилитроне 2 и резисторе 3 соединена с обшей шиной и непосредственно с коллектором усилительного транзистора 4, база которого подключена K выходу линейного делителя выходного напряжения на резисторах 5-6, а эмиттер- к выходу нелинейного делителя выходного напряжения на стабилитроне 7 и резисторе 8, вспомогательный транзистор 9, базо-амиттерный переход которого подключен к одноименному переходу транзистора 4, а коллектор через ограничительный резистор 10 — к базе транзистора 11 триггера, которая через резистор 12 соединена с коллектором транзистора 13 триггера, через диод

14 соединенный с выходом делителя пускового напряжения на стабилитроне 2 и резисторе 3. Эмиттеры транзисторов 11 и 13 триггера соединены непосредственно с разнополярными входными выводами, а ик базы соединены с этими выводами через резисторы 15-16, при этом коллектор транзистора 11 через резистор

17 соединен с базой транзистора 13.

Транзисторы 1 и 4 могут быть составными. Однако, с целью исключения влияния обратных токов транзисторов на стабильность выходного напряжения сле-. дует отдать предпочтение составным транзисторам с дополнительной симметрией и, по возможности, кремниевым.

Сопротивления резисторов 5-6 определяют величину выходного напряжения в схеме сравнения стабилизатора.

Опорный стабнлитрон 7 имеет напряжение пробоя ниже выходного напряжения стабилизатора.

Выбор величины сопротивления резистора 8 ограничен, с одной стороны, максимально-допустимым рабочим током опорного стабилитрона 7, а с другой — максимальным рабочим током стабилизатора, при котором еше не происходит защитное отключение стабилизатора.

Величина напряжения пробоя стабилитрона 7 и.величина сопротивления резистора 3 определяет пусковой ток стабилизатора, при котором обеспечивается его надежный запуск. Транзистор 9 может быть любого типа, но из условий его более раннего открывания при включении стабилизатора предпочтение следует отдать германиевым, имеюшим меньшее напряжение открывания перехода эмиттер-база.

Это обеспечит минимальное превышение выходного напряжения в момент запуска над установившимся значением в рабочем режиме стабилизатора.

Величина сопротивления резистора 10 обеспечивает ток коллектора транзистора 9, достаточный дляопрокидывания триггера после открывания транзистора 9.

Транзисторы 11, 13 триггера могут быть оба кремниевыми, или оба германиевыми, или один кремниевый;1 а другой германиевый. Диод 14 — кремниевый, Era выбор определяется условием отсутствия шунтирования перехода эмиттер- база регуPBå

Транзисторный компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный в одну пз силовых шин регулирующий транзистор, база которого через делитель, пускового напряжения на стабилитроне и резисторе соединена с общей шиной и непосредственно с коллектором усилительного транзистора, база которого подключена к выходу линейного делителя выходного напряжения, а эмиттер — к выходу нелинейного делителя выходного напряжения, опорный стабилитрон которого с седине н с колле ктором регулирующего транзистора и с одним из выходных выводов, причем регулирующий и уси лительный транзисторы имеют разный тип проводимости, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска без снижения качества стабилизации, в него введены вспомогательный транзистор одного типа проводимости с регулирующим транзистором и триггер на двух транзисторах разного типа проводимости, причем базо- эмиттерный переход

5 699 лирующего транзистора 1 при открытом транзисторе 13, а также условием исключения преждевременного срабатывания триггера в момент запуска стабилизатс ра.

Сопротивления резисторов 12, 15, 16, 17 обеспечивают режим транзисторов 11, .1 3 триггера по постоянному току.

Стабилизатор работает следутощим об:;.;азом. 10

При проведении к входным зажимался стабилизатора нес:.збилизированного напряжения стабилитрон 2 пропускает ток, регулирующий транзистор 1 открывается и на выходе стабилизатора появляется 15 напряжение.

Как только напряжение на выходе стабилизатора достигает величины, заданной схемой сравнения, закрывается транзистор 4 и открывается транзистор 9, 20

Момент открывания транзистора 9 определяет собой переход стабилизатора из режима запуска в рабочий режим, так как при открывании транзистора 9 на базу транзистора 11 подается положительное

25 смещение, открывающее его и переводящее транзисторы 11, 13 триггера в режим насыщения, а это повышает цотенциал резистора 3 и обесточивает, таким

30 образом стабилитрон 2 делителя пусково-, I го напряжения за счет дополнительного тока через резистор 3 по цепи: потенциальная шина источника входного напряжения, открытый транзистор 13, диод 14, резистор 3, общая шина стабилизатора.

При перегрузке или коротком замыкании на выходе ток через опорный стабилитрон 7 уменьшается до нуля, а вследствие того, что после запуска стабилизатора стабилитрон 2 делителя пускового напряжения обесточен, транзисторы 1 и 4 стабилизатора переходят в лавинный режим самозакрывания.

Так как на время устранения аварийно45 го состояния на выходе, как правило, входное напряжение стабилизатора снима-. ется, то после устранения аварии необходимо вновь подать входное напряжение на входные зажимы стабилизатора., Ста50 билизатор при этом включится, так как находясь в обесточенном состоянии на время устранения аварийного состояния транзисторы 11, 13 триггера выйдут из режима насыщения и стабилитрон 2 дели55 теля пускового напряжения вновь пропускает ток, открывая регулирующий транзистор 1, а транзистор 9, после достижения выходным напряжением значения, ое 6 заданного схемой сравнения, включает ,триггер на транзисторах 11, 13 и обесточивает стабилитроп 2, переводя стабилизатор в рабочий режим.

Таким образом, в данном стабилизаторе стабилитрон 2 делителя пускового на-. пряжения в рабочел режиме, режиме перегрузки и короткого зал ыкания на выходе ток не пропускает. Увеличение входного напряжения до значений, определяемых предельныл и режимами радноэлементов, не приводит к появлению тока через стабилитрон 2 делителя пускового напряжения, так как с увелнчениел положительного потенциала входного напряжения увеличивается и положительный потенциалрезистора 3. Разность же этих потенциалов остается постоянной и меньшей напряжения пробоя стабилитрона 2 делителя пусковorо напряжения.

В результате исключается возможность ухудшения стабильности выходного напряжения при увеличении входного или уменьшении выходного напряжения стабилизатоКроме того,. обеспечивается защитное отключение при перегрузке или коротком замыкании на выходе и сохраняется надежный запуск стабилизатора.

Формула изобретения

7 699508 8 вспомогательного транзистора подключен его коллектор через дополнительно ввек одноименному переходу усилительного денный диод в проводящем для тока это- транзистора, а коллектор вспомогатель- го транзистора направлении подключен к ного транзистора через дополнительно выходу делителя пускового напряжения. введенный ограничительный резистор сое- Источники информадии, динен с базой транзистора триггера, принятые во внимание при экспертизе имеющего, одинаковый тип проводимости 1. Авторское свидетельство СССР с усилительным транзистором и эмйтте- М 494734, кл. G 05 F 1/56, 1975. ром, соединенного с общей шиной при 2. Заявка _#_ 2165199/07, этом эмиттер другого транзистора триг- 10 кл. G 05 F 1/58, 1975, по которой пригера соединен с эмиттером регулирующе- нято положительное решение о выдаче го транзистора и входным выводом, а авт. свид.

Составитель С, Ситко редактор Ю. Челюканов Техред О. Андрейко Корректор М, Ви Ула

Заказ 7227/52 . Тираж 1015 П одп ис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4