RU174895U1 - Стабилизатор напряжения - Google Patents
Стабилизатор напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU174895U1 RU174895U1 RU2016134645U RU2016134645U RU174895U1 RU 174895 U1 RU174895 U1 RU 174895U1 RU 2016134645 U RU2016134645 U RU 2016134645U RU 2016134645 U RU2016134645 U RU 2016134645U RU 174895 U1 RU174895 U1 RU 174895U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistor
- current
- resistor
- field
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/569—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/569—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
- G05F1/573—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при разработке и изготовлении вторичных источников электропитания, содержащих в качестве стабилизирующего устройства линейный аналоговый стабилизатор напряжения компенсационного типа с фиксированным значением выходного напряжения.Техническим результатом является повышение КПД, за счет снижения потерь на управление регулирующим транзистором.Для достижения технического результата в стабилизаторе напряжения, в качестве регулирующего, используется полевой транзистор, сток которого подключен через токоограничивающий резистор к входу устройства. Исток транзистора подключен через резистор регулятора тока к выходу устройства. Затвор полевого транзистора подключен через управляющий резистор к стоку и через фототранзистор к выходу устройства. Проводимость фототранзистора увеличивается с увеличением светового потока светодиода, который подключен анодом к выходу устройства. Катод светодиода через стабилитрон подключен к общему проводу устройства. Полевой транзистор в отличие от биполярного управляется напряжением, а не током, поэтому использование полевого транзистора, в качестве регулятора напряжения, ведет к снижению потребления входного тока.Для ограничения тока в стабилизаторе предусмотрен регулятор тока, выполненный на основе биполярного транзистора и резистора.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при разработке и изготовлении вторичных источников электропитания, содержащих в качестве стабилизирующего устройства линейный аналоговый стабилизатор напряжения компенсационного типа с фиксированным значением выходного напряжения.
Известен стабилизатор напряжения (патент РФ №2313819 на изобретение от 24.05.2006 г.), выбранный в качестве аналога, содержащий первый транзистор, первый резистор, второй транзистор, второй резистор, стабилитрон. База первого транзистора подключена через первый резистор к его коллектору, который является входом устройства, и коллектору второго транзистора, эмиттер которого подключен через стабилитрон к общему проводу и через второй резистор к эмиттеру первого транзистора, база второго транзистора подключена к эмиттеру первого транзистора, являющемуся выходом устройства.
Недостатком такой конструкции является то, что величина силы тока через управляющий резистор 2 зависит от разницы входного и выходного напряжений, а ее избыток рассеивается в виде тепла на транзисторе 3, из-за чего данный стабилизатор имеет низкий КПД.
Известен стабилизатор напряжения (патент РФ №2488156 на изобретение от 24.05.2012 г.), выбранный в качестве прототипа, содержащий биполярный транзистор, коллектор которого является входом устройства, эмиттер является выходом устройства, база транзистора через фототранзистор подключена к его коллектору и через резистор подключена к его эмиттеру и аноду, оптически связанного с фототранзистором светодиода, катод которого через стабилитрон подключен к общему проводу.
Недостатком такой конструкции является то, что величина силы тока через управляющий фототранзистор зависит от коэффициента усиления по току регулирующего транзистора и может достигать значительной величины с соответствующей потерей мощности выделяемой в виде тепла на управляющем фототранзисторе.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение КПД, за счет снижения потерь на управление регулирующим транзистором.
Для достижения технического результата в стабилизаторе напряжения, в качестве регулирующего, используется полевой транзистор, сток которого через токоограничивающий резистор подключен к входу устройства. Исток транзистора подключен через резистор регулятора тока к выходу устройства. Затвор полевого транзистора подключен через управляющий резистор к входу устройства и через фототранзистор к выходу устройства. Проводимость фототранзистора увеличивается с увеличением светового потока светодиода, анод которого подключен к выходу устройства. Катод светодиода через стабилитрон подключен к общему проводу устройства. Полевой транзистор в отличие от биполярного управляется напряжением, а не током, поэтому использование полевого транзистора, в качестве регулятора напряжения, ведет к снижению потребления входного тока и повышению КПД стабилизатора.
Входной ток стабилизатора, являясь током коллектора биполярного транзистора, зависит от тока базы, который в соответствии с формулой 1:
где Iк - ток коллектора биполярного транзистора,
β - коэффициент усиления по току,
Iб - ток базы биполярного транзистора, может быть лишь в β раз меньше тока нагрузки стабилизатора и достигать значительных величин, что ведет к увеличению потребляемой стабилизатором мощности.
При применении полевого транзистора с изолированным затвором управление током стока, то есть входным током стабилизатора, происходит при изменении напряжения на затворе транзистора. В связи с незначительностью токов утечки через диэлектрик затвора мощность, необходимая для управления током стока в цепи затвора, оказывается ничтожно мала. Тем самым, обеспечивается снижение потерь мощности на управление стабилизатором.
На фиг. 1 показана схема электрическая принципиальная предлагаемого стабилизатора напряжения.
Устройство содержит:
1 - полевой транзистор;
2 - токоограничивающий резистор в цепи стока;
3 - резистор регулятора тока;
4 - управляющий резистор в цепи затвора;
5 - фототранзистор;
6 - светодиод, оптически связанный с фототранзистором;
7 - стабилитрон;
8 - биполярный транзистор.
Постоянное входное напряжение подается относительно общего провода через токоограничивающий резистор 2 на сток полевого транзистора 1, режим работы которого определяется напряжением на его затворе. Номинальное значение выходного напряжения стабилизатора задается параметрами стабилитрона 7 и прямым падением напряжения на светодиоде 6.
В случае увеличения выходного напряжения стабилизатора по причине воздействия произвольного фактора, увеличивается ток, протекающий через светодиод 6, в результате чего увеличивается проводимость фототранзистора 5. Это ведет к уменьшению напряжения затвор-исток полевого транзистора 1, т.е. к большему запиранию полевого транзистора 1, а именно к увеличению сопротивления участка сток-исток, что, в свою очередь, приводит к уменьшению выходного напряжения стабилизатора.
В случае уменьшения выходного напряжения от номинального, ток через светодиод 6 уменьшается или прекращается. Из-за этого уменьшается проводимость фототранзистора 5 и полевой транзистор 1 через управляющий резистор 4 отпирается. Уменьшается сопротивление сток-исток полевого транзистора 1, и, соответственно, увеличивается выходное напряжение стабилизатора.
В качестве ограничителя тока в устройстве используется биполярный транзистор 8, база которого соединена с истоком полевого транзистора 1, коллектор с затвором, а эмиттер подключен к выходу устройства. Между базой и эмиттером биполярного транзистора 8 подключен резистор регулятора тока 3.
Таким образом, КПД стабилизатора напряжения повышается за счет снижения потерь на управление регулирующим транзистором, в качестве которого используется полевой транзистор 1, сток которого через токоограничивающий резистор 2 подключен к входу устройства. Исток транзистора подключен через резистор регулятора тока 3 к выходу устройства. Затвор полевого транзистора подключен через управляющий резистор 4 к входу устройства и через фототранзистор 5 к выходу устройства. Проводимость фототранзистора увеличивается с увеличением светового потока светодиода 6, анод которого подключен к выходу устройства. Катод светодиода 6 через стабилитрон 7 подключен к общему проводу устройства. Биполярный транзистор 8 используется в качестве регулятора тока.
Claims (1)
- Стабилизатор напряжения, содержащий резистор, подключенный между базой и эмиттером биполярного транзистора, эмиттер которого является выходом устройства, оптически связанные фототранзистор и светодиод, катод которого через стабилитрон подключен к общему проводу, а анод - к выходу устройства, отличающийся тем, что в качестве регулирующего используется полевой транзистор, сток которого подключен через токоограничивающий резистор к входу устройства, исток транзистора подключен к базе биполярного транзистора, затвор полевого транзистора подключен к коллектору биполярного транзистора, через управляющий резистор к входу устройства, и через фототранзистор к выходу устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016134645U RU174895U1 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Стабилизатор напряжения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016134645U RU174895U1 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Стабилизатор напряжения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU174895U1 true RU174895U1 (ru) | 2017-11-09 |
Family
ID=60263389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016134645U RU174895U1 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Стабилизатор напряжения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU174895U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU181859U1 (ru) * | 2017-12-21 | 2018-07-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Ограничитель постоянного напряжения |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5563500A (en) * | 1994-05-16 | 1996-10-08 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Voltage regulator having complementary type transistor |
| US5828206A (en) * | 1995-03-17 | 1998-10-27 | Toko Kabushiki Kaisha | Serial control type voltage regulator |
| RU2313819C1 (ru) * | 2006-05-24 | 2007-12-27 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Стабилизатор постоянного напряжения |
| RU2488156C1 (ru) * | 2012-05-24 | 2013-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Стабилизатор напряжения |
-
2016
- 2016-08-24 RU RU2016134645U patent/RU174895U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5563500A (en) * | 1994-05-16 | 1996-10-08 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Voltage regulator having complementary type transistor |
| US5828206A (en) * | 1995-03-17 | 1998-10-27 | Toko Kabushiki Kaisha | Serial control type voltage regulator |
| RU2313819C1 (ru) * | 2006-05-24 | 2007-12-27 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Стабилизатор постоянного напряжения |
| RU2488156C1 (ru) * | 2012-05-24 | 2013-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Стабилизатор напряжения |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU181859U1 (ru) * | 2017-12-21 | 2018-07-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Ограничитель постоянного напряжения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2093873A2 (en) | AC-DC converter | |
| US20160007416A1 (en) | Light-emitting diode lighting device having multiple driving stages and line/load regulation control | |
| CN104272572A (zh) | 开关电源电路和led照明装置 | |
| WO2014025291A1 (ru) | Устройство для получения постоянного тока, протекающего в цепи питания нагрузки | |
| JP2013198252A (ja) | スイッチングレギュレータ | |
| RU174895U1 (ru) | Стабилизатор напряжения | |
| US9772647B2 (en) | Powering of a charge with a floating node | |
| US9099917B2 (en) | Constant current source circuit and a sampling circuit | |
| EP2249623A8 (en) | A low-dropout (LDO) current regulator | |
| CN101261526A (zh) | 增强型电压调节恒流器件及其构成的恒流电源 | |
| CN110888487B (zh) | 一种低压差线性稳压器及电子设备 | |
| US20140241017A1 (en) | Input circuit and power supply circuit | |
| CN109375692B (zh) | 一种受电流控制的高压线性稳压源 | |
| RU114182U1 (ru) | Линейный стабилизатор постоянного напряжения на полевом транзисторе | |
| TWI604757B (zh) | Line voltage compensation system for LED constant current control | |
| CN114362488B (zh) | 功率管驱动控制电路及驱动控制方法 | |
| RU2488156C1 (ru) | Стабилизатор напряжения | |
| TWI717898B (zh) | 電源轉換裝置 | |
| KR101265135B1 (ko) | 단방향 엘이디 모듈 장치 | |
| Li et al. | A high efficiency and power factor, segmented linear constant current LED driver | |
| WO2017014663A1 (ru) | Регулятор постоянного тока, протекающего в цепи питания нагрузки | |
| JP6685005B2 (ja) | 照明装置及び照明システム | |
| CN214014578U (zh) | 一种用于调节led输出电压的温控电路 | |
| JP2012050168A (ja) | スイッチング電源回路 | |
| KR101265136B1 (ko) | 디밍 제어가 가능한 단방향 엘이디 모듈 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171120 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20190703 |