SU1198494A1 - Стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, усилитель сигнала рассогласовани , источник тока и узел защиты от перегрузки по выходному току и рассеиваемой мощности , состо щий из первого, второго и третьего транзисторов, стабилитрона , первого, второго, третьего , четвертого и п того резисторов, причем силовой вход регулирующего элемента соединен с входным выводом , с входом питани  источника тока и через стабилитрон - с первым выводом п того резистора, управл ющий вход регулирующего элемента св зан с выходом усилител  сигнала рассогласовани , с выходом источника тока, с эмиттером третьего транзистора и через второй и четвертый резисторы - соответственно с базами первого и третьего транзисторов , выход регулирующего элемента соединен через первый резистор с выходным выводом и с эмиттером второго транзистора, база первого транзистора через третий резистор S соединена с базой второго и коллексл тором первого транзисторов, коллектор второго транзистора соединен с базой третьего транзистора, коллектрр которого подключен к общей шине, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона допустимых токов нагрузки, второй вывод п того резистора соединен с коллектором первого транзистора, эмиттер которого подключен к выхосо ду регулирующего элемента. 00 ;о 4:ib

Description

I Изобретение относитс  к электро технике и может использоватьс  дл  электропитани  радиоэлектронно аппаратуры. Цель изобретени  - расширение диапазона допустимых токов нагрузки . На фиг.1 приведена принципиаль на  электрическа  схема стабилиза тора посто нного напр жени  , на фиг.2 - зависимость выходного ток от падэни  напр жени  на регулирующем элементе- на фиг.З - зависи мость мощности рассеивани  от разности напр жений вход-выход дл  предлагаемого и известного стабилизаторов . Стабилизатор посто нного непр  жени  содержит регулирующий элемент 1, усилитель 2 сигнала рас-согласовани , источник 3 тока и узел защиты от перегрузки по выходному току и рассеиваемой мощнос ти, состо щий из первого 4,второго 5 и третьего 6 транзисторов, ста .билитрона 7, первого 8, второго 9 третьего Ю, четвертого 11 и п того 12 резисторов. Силовой вход регулирующего элемента 1 соединен входным выводом 13 стабилизатора, входом питани  источника 3 и чере последовательно соединенные стабилитрон 7 и резистор 12 св зан с коллектором первого 4 и базой второго 5 транзисторов. Управл ющий вход элемента 1 св зан с выходом усилител  2 сигнала рассогласовани , с выходом источника 3 тока и с эмиттером транзистора 6, а выход элемента 1 соединен с эмиттером транзистора 4 и через резистор 8 с выходным выводом 14 стабилизатора и с эмиттером транзистора 5. Базы транзисторов 4 и 6 через резисторы 9 и 11 соответственно соединены с управл ющим входом эле мента 1, коллектор транзистора 5 св зан с базой транзистора 6, коллектор которого подключен к общей шине 15 стабилизатора, а кол лектор и база транзистора 4 соединены через резистор 10. Стабилизатор посто нного напр жени  работает следующим образом . При изменении по какой-либо причине выходного напр жени  его приращение подаетс  на вход усилител  2 сигнала рассогласовани . 94 Усиленный сигнал рассогласовани  подаетс  на управл ющий вход регулирующего элемента 1, при этом на его выходе по вл етс  приращение тока, компенсирующее первоначашьное изменение выходного напр жени . При токах нагрузки, меньших тока срабатьшани  защиты (), транзисторы 4 и 5 работают в режиме микр-отоков ( Г 20-40 мкА), а транзистор 6 практически обесточен. Когда ток нагрузки достигает определенного значени J к-Jрезко возраста-, ет эмиттерный ток транзистора 5, по вл етс  ток в цепи эмиттера транзистора 6, что приводит к ограничению выходного тока стабилизатора. При увеличении разности напр жений вкод-вьгход вьше 7 В (напр жение стабилизации стабилитрона 7) по вл етс  дополнительное приращение напр жени  эмиттер-база транзистора 4, Что сдвигает порог срабатывани  цепи защиты в сторону меньших вькодных токов. Термокомпенсаци  1ц, достигаетс  за счет компенсации положительного температурного коэффициента разности напр жений эмиттер-база транзисторов 4 и 5 отрицательным температурным коэффициентом падени  напр жени  на резисторе 10. В стабилизаторе посто нного напр жени  введена нелинейна  зависимость напр жени  коллектор-эмиттер транзистора 4 от разности напр жений вход-выход стабилизатора. При этом в режиме перегрузки удаетс  стабилизировать мощность, рассеиваемую на регулирующем элементе стабилизатора, на максимально допустимом уровне в широком диапазоне изменени  напр жений. Ток срабатывани  цепи защиты стабилизатора определ етс  соотношением Нн, И,б4..)«в , где ,.6 65- 64- тг и9/Ки)() U«.42U,Vu,,JR.o/(,R,o), KR iUa - ebix-lJcr) i.U „. . ,в4) U g j - напр жение эмиттер-база i-го транзистора площадь перехода эмиттепбаза 1 - го транзистора:; EU - сумма напр жений эмитте -)б база транзисторов, вход щих в состав регулирующего элемента; К О при и в -: и вь.,,,К 1 при и вх и вых + U I ст; ех U вых m - 1,2; 25 мВ - температурный потенциал. Анализ вьфажени  показывает, что при соответствующем выборе номиналов резисторов 9-11 и соотношени  площадей эмиттеров транзисторов 4 и 5 мощность, рассеиваема  на регулирующем элементе стаби лизатора, начина  с некоторого значени  входного напр жени  U gji практически не зависит от изменени входного напр жени . Так, например , при R 6,7 кОм, R, 20 кО RIO 390 Ом, R,2 36 кОм, 0,04 Ом, UCT . 14 В и ( R, /RM) (,5) 10 мощность, рассеиваема  на регулирзтощем элементе стабилизатора, не превышает 40 Вт t 5% в диапазоне изменени  разности напр женки вход-выход 1540 В. При этом температурный дрейф тока срабатывани  защиты составл ет .0,03%/с. Зависимости выходного тока от падени  напр жени  на регулирующем элементе приведены на фиг.2, где крива  Ь - дл  данного стабилизатора , крива  а - дл  известного стабилизатора. Анализ показьгоает, что при больших значени х разности напр жений вход-выход данный стабилизатор имеет в 2-5 раз более широкий диапазон допустимых токов нагрузки. Зависимости мощности рассеивани  от разности напр жений вход-выход дл  предложенного и известного стабилизаторов приведены на фиг.З, кривые Ь и а соответственно, где дл  сравнени  также приведена аналогична  зависимость дл  стабилизатора , у которого отсутствует схема защиты от перегрузки по мощности (крива  с).

I.

H нот

l

B

Og, -Og,

V

Рмлгс. 9оп f

V

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, усилитель сигнала рассогласования, источник тока и узел защиты от перегрузки по выходному току и рассеиваемой мощности, состоящий из первого, второго и третьего транзисторов, стабилитрона, первого, второго, третьего, четвертого и пятого резисторов, причем силовой вход регулирующего элемента соединен с входным выво- дом, с входом питания источника тока и через стабилитрон - с первым выводом пятого резистора, управляющий вход регулирующего элемента связан с выходом усилителя сигнала рассогласования, с выходом источника тока, с эмиттером третьего транзистора и через второй и четвертый резисторы - соответственно с базами первого и третьего транзисторов, выход регулирующего элемента соединен через первый резистор с выходным выводом и с эмиттером второго транзистора, база первого транзистора через третий резистор соединена с базой второго и коллектором первого транзисторов, коллектор второго транзистора соединен с базой третьего транзистора, коллектор которого подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона допустимых токов нагрузки, второй вывод пятого резистора соединен с коллектором первого транзистора, эмиттер которого подключен к выходу регулирующего элемента.