Стабилизатор напряжения постоянного тока

744513

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социапистическмк

Респубики (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.03.78 (21) 258?182f24-07 (5l) М. Кл.э

G 05 F 1/56 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень №24

Дата опубликования описания 05.0?.80 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Ао делам иэобретеиий и открытий (72) Автор

-.-:.— изобретения

А. В. Чурбаков (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам стабилизаци т напряжения, и может быть использовано в схеме стабилизаторов напряжения.

Известно устройство для стабилизации напряжения, которое содержит последовательно включенные источник питания, ис-.:точник тока и тра нзисторный эквивалент стабнлнтрона 1!).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами стабилизатора, усилитель постоян,".ного тока, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, и эквивалент стабилнтрона на трех транзисторах, причем эмнттерные цепи первого и третьего транзисторов эквивалента стабилитрона соединены с общи м выводом стабилизатора, база и коллектор первого транзистора соединены с базой второго транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с об. щим выводом стабилизатора, а коллектор непосредственно -- базой третьего з ранзистора. а коллекторы всех транзисторов

2 эквивалента стабилитрона через собственные коллекторные резисторы соединены с выходным выводом стабилизатора 12) .

Недостатками известного стабилизатора напряжения являются недостаточно высокие термостабильность и коэффициент стабилизации при реальном источнике тока, обусловленные тем, что при изменениях температуры, сопротивления нагрузки и тока источника тока, изменяется ток через эмиттерный переход третьего транзистора, в ре1р зультате чего изменяется падение напряжения на эмнттерном переходе н, следовательно, выходное напряжение. Кроме того, он не обеспечивает требуемых характеристин при изменении в широком диапазоне тока нагрузки.

15 Цель изобретения — повышение температурной стабильности выходного напряжения.

Укаэанная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока введен делитель выходного напряжения, а усилитель постоянного тока выполнен по дифференциальной схеме, первый вход которой подключен к выходу делителя выходного напряжения, а второй — к коллектору третьего транзистора эквивалента стабилитрона, кро744513 ме того, в эмиттерную цепь третьего тра н зистора. эквивалента стабилитрона введен по крайней мере один диод, включенный в прямом направлении между эмиттером этого транзистора и общим выводом стабилизатора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 питания, регулирующий транзистор 2, включенный последовательно между входным и выходным выводами, эквивалент стабилитрона 3, состояц ий из четырех резисторов 4, 5, б и 7, трех транзисторов 8, 9, 10 и диодов

11, дифференциальный усилитель 12 и делитель 13 напряжения, средняя точка которого подключена к одному входу.дифференциального усилителя 12, другой вход которого соединен с коллектором транзистора.

10 и резистором 7, второй вывод которого соединен с выходом стабилизатора напряжения, база транзистора 10 соединена с коллектором транзистора 9 и через резистор

5 — с выходом стабилизатора, база и коллектор транзистора 8 и база транзистора 9 через резистор 4 также соединены с выходом, эмиттер транзистора 9 через резистор 6 соединен с общим выводом стабилизатора, с которым также соединены эмиттер транзистора 8 и через последовательно включен1 ные диоды 11 — эмиттер транзистора 10.

Инвертирующий выход дифференциального усилителя 12 соединен с базой регулирующего транзистора 2, эмиттер которого подключен к источнику 1 питания, а коллектор— к выходу стабилизатора напряжения.

Устройство работает. следующим образом.

При подключении источника питания регулирующий транзистор 2 приоткрывается и на транзисторном эквиваленте стабилитрона 3 устанавливается напряжение стабилиза (ии, равное сумме падений напряже.нии на диодах 11, эмиттерном переходе транзистора 10 и резистора 5, причем сойротивление последнего подобрано таким образом, чтобы обеспечить нулевой температурный коэффи циент выходного напряжения стабилизатора (для различного количества диодов 11 это напряжение равно 1 2 В;

3 В; 4,5 В и т. д.). На один выход дифференциального усилителя 12 подано стабильное опорное напряжение с выхода делителя 13. При указанном подключении выхода дифференциального усилителя 12 и его второго входа он вместе с регулирующим транзистором 2 поддерживает напряжение, выделяемое на резисторе 7, постоян " ным и равным падению напряжения на верхнем резисторе делителя 13, т. е. обеспечивается постоянство тока через транзистор

10 н диоды l I и, следовательно, фиксация п«адеййя напряжения на них, которое в:этом случае зависит только от температуры и не завйсят ог входного напряжейия и тока наг узки стабилизатора. .Ф данном стабилизаторе напряжения осуществляется косвенная стабилизация выходного напряжения, так как в нем отрабаты. ваются изменения тока через транзистор 10 и диоды 11. В этом случае обеспечивается стабильность напряжения на транзисторном эквиваленте стабилитрона 3 и выходного напряжения.

Увеличение коэффициента стабилизации достигается за счет того, что ток через транзистор 10 и диоды 11 не требуется поддерживать с высокой точностью, так как высокая стабильность напряжений на тран1Q зисторном эквиваленте етабилитрона 3 обеспечивается при поддержании этого тока с неточностью около + 10%. Следовательно, снижаются требования к точности дифференциального усилителя 12 и регулирующего транзистора при заданном коэффициенте стабилизации.

Увеличение температурной стабильности достигается за счет фиксации режима работы транзистора 10 и диодов 11.

Расширение функциональных возможностей (заключающихся в том, что данными стабилизатор можно использовать не только как опорный, но и как линейный силовой стабилизатор напряжения) обеспечивается за счет того, что все изменения тока через транзистор 10 и диоды 11, вызванные изменениями входного напряжения или выходного тока, отрабатываются регулирующим транзистором 2.

Данное изобретение позволяет на базе простой схемы строить прецизионные стабилизаторы напряжения.

Формула изобретения .1. Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами стабилизатора, усилитель постоянного тока, выход

ЗЮ которого соединен с базои регулирующего а транзистора, и эквивалент стабилитрона на трех транзисторах, причем эмиттерные цепи

nepBot.o и третьего транзисторов эквивалента стабилитрона соединены с общим выводом

4в стабилизатора, база и коллектор первого, транзистора соединены с базой второго транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с общим выводом стабилизатора, а коллектор непосредственно — - с базой третьего транзистора, а коллекторы всех транзисторов эквивалента стабилитрона через собственные коллекторные резисторы соединены с выходным выводом стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности вы50 ходного напряжения, в него введен делитель выходного напряжения, а усилитель постоянного тока выполнен по дифференциальной схеме, первый вход которой подключен к выходу делителя выходного напряжения, а второй — к коллектору третьего транзистои ра эквивалента стабилитрона.

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что в эмиттерную цепь третьего транзистора эквивалента стабилитрона введен по крайней мере один диод, включенный в

744513

Составнтель С. Горбачева

Редактор А. Мотыль Телред K. Шуфрнч Корректор E. Паяп

Заказ 3793!12 Тнращ 956 Подннсное

ЦНИИПИ Государственного комятета СССР по делам нзобретений н открытнй

I I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шева» наб., д. 415

Филиал ПГГП а Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 прямом направлении между эмиттероМ этого транзистора и общим выводом стабилизатора.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертизе!. Гребень А. Б. Проектирование аналоговых интегральных схем. Пер. с англ. М,.

«Энергия», 1976, с. 80 — 82.

2. Экспресс-информация. сПриборы и элементы автоматиким,1971, № !7, с. 1 — 12