SU661533A1 - Стабилизатор напр жени посто нного тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  электропитани  радиотехнической аппаратуры и узлОв автоматики.

Известен стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержагдий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входной шине, усилитель обратной св зи, сравнивающий блок и пусковую цепь |1.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  стабилизатор напр жени  посто ннотатп- ка, содержащий регулирующий транзистор, включенный в одну из силовых шин эмиттером к входному выводу, а коллектором- к выходному выводу стабилизатора, делитель выходного напр жени , источник опорного напр жени  на стабилитроне, усилительный транзистор и пусковую цепь 21.

Недостатком известных стабилизаторов напр жени  посто нного тока  вЛКеТс неЧа дежный запуск, а также значительное перерегулирование выходного напр жени  во врем  включени  стабилизатора.-

Целью изобретени   вл етс  уменьшение перерегулировани  выходного напр  женИй во врем  включени  стабилизатора.

Эта цель достигаетс  тем, что в стабилизаторе напр жени  посто нного тока, содержащем регулирующий транзистор, включенный в одну из силовых шин эмиттером к входному выводу, а коллектором- к выходному выводу стабилизатора, делитель выходного напр жени , источник опорного напр жени  на стабилитроне, усилительный транзистор и пусковую цепь, новым  вл етс  то, что пускова  цепь выполнена транзисторах, кондёнса брё с ШсЛедбвательно включенным стабилитроном и двух диодах, причем базаэмиттерный переход первого транзистора, имеющего проводимость, одинаковую .с проводимостью , регулирующего транз1|стора, подключен параллельно база-эмиттерному переходу усилительного транзистора, а коллектор первого транзистора соединен с общим выводом стабилизатора через базаэмиттерный переход, второго транзистора с

прбвбдимостью, противоположной проводимости первого транзист6раГа Й:ЬллектЬр вто рого транзистора через первый диод подключен к точке соединени  конде сатор а Истабилитрона , при этом свободный вывод кон денсатора подключён кэмйттёру регулирующего транзистора, а свободный вывод стабилитрона соединен с общим выводом стабилизатора через зашунтированный вторымдиодом база-эмиттерный переход tperbero транз гстбра с проводимостью, противоположной проводимости первого транзистора, а коллектор третьего транзистора соединен с базой регулирующего транзистора.

Принципиальна  электрическа  схема стабилизатора напр жени  посто нного тока представлена на чертеже.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, усилительный транзистор 2, база которого соединена с делителем выходного напр жени  на резисторах 3, 4, источник опорного напр жени  на стабилитроне 5 и резисторе 6 и пусковую цепь на транзисторах 7-9, последовательной цепочкеиз конденсатора 10, стабилитрона 11, резисторов 12, 13 и диодах 14, 15, причем переходы эмиттер-база транзисторов 2 и 9 соединены параллельно, коллектор транзистора 9 через резисторы 16, 17 соединен с общей щиной стабилизатора, база транзистора 8 подключена к точке соединени  резисторов 16, 17, коллектор транзистора 8 через последовательную цепочку из резистора 18 и диода 15 подключен к точке соединени  конденсатора 10 со стабилитроном 11, а коллектор транзистора 7 через -резистор 19 подсоединен к базе регулирующего транзистора 1 и коллектору транзистора 2.

Транзисторы 1 и 2 могут быть составными . Однако с целью исключени  вли ни  обратных токов транзисторов на стабильность выходного напр жени , используютс  составные транзисторы с дополнительной симметрией , по возможности кремниевые.

Сопротивлени  резисторов 3, 4 выбраны из расчета обеспечени  необходимого выходного напр жени  стабилизатора.

Опорный стабилитрон 5 выбираетс  с напр жением пробо , меньшим выходного напр жени  стабилизатора.

Величина сопротивлени  резистора 6 ограничена с одной Стороны максимально допустимым рабочим током опорного стабилитрона 5, а с другой - максимальным рабочим током стабилизатора, при котором еще не Происходит защитное отключение стабилизатора .

Транзистор 7 может быть кремниевым или германиевым.

Сопротивлени  резисторов 12, 13 выбраны так, чтобы обеспечить ток базы транзистора 7, достаточный дл  открывани  транзистора 7 в момент запуска стабилизатора.

Стабилитрон 11 имеет напр жение пробо ; несколько превыщающ,ее амплитудное зн ачёнйе напр жени  пульсаций на входе стабилизатора.

Емкость конденсатора 10 выбрана такой, чтобы - получить достаточной длительности .запускающий ийпульс на переходе база-эмиттер-транзистора 7, обеспечив этим его надеж ное открывание во врем  запуска стабилизатора .

Величйна сог115отивлени  ограничительного резистора 19 выбрана такой, чтобы обес5 пёчИвалось открывание регулирующего транзистора 1 в момент запуска .стабилизатора.

Диод 14 исключает пробой перехода эмиттер-база транзистора 7 при разр де конденсатора 10 и может быть выбран кремниевым или германиевым.. Транзистор 9 также может быть кремниевым или германиевым.

Величина сопротивленийрезисторов 16, 17 выбрана такой при которой обеспечивалс  бы ток базы транзистора 8, достаточный 5 открывани  при открывщемс  транзисторе 9.

Сопротивление резистора 7 ограничивает максимальный ток транзистора 8 в момент ..запуска стабилизатора.

Диод 15 исключает подачу отрицательно° го напр жени  на коллектор транзистора 8, так как конденсатор 10, зар женный до пикового значени  входного напр жени , имеет в отдельные моменты отрицательный потенциал относительно общей щины стабилизатора. 25 Диод 15 может быть-выбран кремниевым или германиевым.

Стабилизатор напр жени  посто нного тока работает следующим образом.

При подведении к входным зажимам стабилизатора нестабилизированного напр же0 ни  через переход эмиттер-база транзистора 7 протекает зар дный ток конденсатора 10, открывающий при этом транзистор 7.

Через открывщийс  транзистор 7 проходит ток, открывающий регулирующий транзистор 1, и на выходе стабилизатора по вл етс  напр жение.

Как только конденсатор 10 зар дитс , ток через переход эмиттер-база транзистора 7 прекращаетс , и транзистор 7 закрываетс .

0 С этого момента пусковой ток, открывающий регулирующий транзистор 1, также прекращаетс .

По вивщеес  на выходе стабилизатора

. напр жение в момент запуска стабилизатора

теперь управл ет регулирующим транзисто ром 1 с помощью блока на транзисторе 2.

Чтобы исключить прохождение зар дного тока конденсатора 10 после запуска стабилизатора за счет напр жени  пульсаций на ходе стабилизатора, последовательно с Q резистором 12 включен стабилитрон 11.

Через стабилитрон 11 конденсатор 10 зар жаетс  до пикового значени  входного напр жени .

Конденсатор 10 в рабочем режиме стабилизатора разр дитьс  не может, так как это5 му преп тствует обратное сопротивление стабилитрона 11.

Таким образом при самойнизкой частоте пульсаций входного напр жени  перезар дный ток конденсатора 10 отсутствует.

Это исключает по вление пускового тока через регулирующий транзистор 1 в рабочем режиме стабилизатора.

В случае выбора емкости конденсатора 10 большой, на выходе стабилизатора в момент запуска может по витьс  напр жение пульсаций. В этом случае схема стабилизатор а позвол ет уменьшать напр жение пульсаций в момент запуска до уровн , определ емого напр жением открывани  перехода эмиттер-база транзистора 9. Так, при достижении выходным напр жением значени , при котором напр жение на переходе эмиттер-база транзистора 9 достаточно дл  открывани  транзистора 9, через резистор 16 и переход эмиттер-база транзистора 8 протекает ток, открываюший транзистор 8. Ток, протекающий через транзистор 8, дозар жает конденсатор 10, исключа  таким образом протекание зар дного тока через переход эмиттер-база транзистора 7. Транзистор 7 закрываетс , и стабилизатор Ггереходит в рабочий режим.

При этом транзисторы 9 и 8 также закрываютс .

При перегрузке или коротком замыкании на выходе ток через опорный стабилитрон 5 уменьшаетс  до нул . Вследствие того, что гранзисторы 7, 8 и 9 закрыты, регулирующий транзистор 1 и транзистор 2 в этом случае переход т в режим самозакрывани , а выходное напр жение стабилизатора падает до нул .

Так как на врем  устранени  аварийного состо ни  на выходе, как правило, входное напр жение снимаетс , то после устранени  аварии необходимо вновь подать входное напр жение на входные выводы стабилизатора . Стабилизатор при этом включаетс ,так как в момент сн ти  входного напр жени  конденсатор 10 разр жаетс  через открывшийс  в этот момент регулируюший транзистор 1 по цепи: положительна  обкладка конденсатора 10, открытый регулируюший транзистор I, выходна  шина стабилизатора, резисторы 3, 4, обща  шина стабилизатора, резистор 12, диод 14,стабилитрон 11, отрицательна  обкладка конденсатора 10 дО напр жени  пробо  стабилитрона 11. Учитыва , что входное напр жение стабилизатора превышает напр жение пробо  стабилитрона 11 при подаче входного напр жени  на входные выводы стабилизатора, конденсатор 10 зар жаетс , а транзистор 7, открывшись, при этом запускает стабилизатор. После запуска транзисторы 7-9 вновь закрываютс .

Таким образом, в данном стабилизаторе транзисторы 7-9 в рабочем режиме, режиме перегрузки и коротком замыкании на выходе закрыты. Это исключает дополнительный расход тока в цеп х стабилизатора и повышает

его КПД. Кроме того, расшир етс  диапазон регулировани  выходного напр жени  и обеспечиваетс  защитное отключение стабилизатора , так как включение транзистора 7 при

различных выходных напр жени х, устанавливаемых с помощью резисторов 3, 4, а также при перегрузках или коротких замыкани х на выходе не происходит. При этом величина напр жени  пульсаций в момент запуска остаетс  очень малой и не зависит от,

выбора величины сопротивлений резисторов 3, 4, так как транзистор 9 контролирует момент закрывани  транзистора 2, когда величина выходного напр жени  стабилизатора достигает значени , устанавливаемого 6vioком на транзисторе 2.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство № 356663, кл. G 05 F 1/56, 1972.

2. Авторское свидетельство № 494734, кл. .G 05 F 1/56, 1975.

,

f if I : «««-С

. .:.-fJlU: , /.v.-;:/

V