SU773601A1 - Транзисторный регулирующий элемент - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности в стабилизаторах.

Известен регулирующий элемент стабилизатора, содержащий составной 5 транзистор и резисторы подпитки, включенные в эмиттерные цепи транзисторов. Резисторы смещения через развязывающий диод подключены к одному из полюсов отдельного источника Ю питания, другой полюс которого подключен к коллектору регулирующего элемента [1].

Недостатки устройства - сложность схемы, объясняемая введением дополни-15 тельного отдельного источника питания, и_невысокая надежность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тран- 20 зисторный регулирующий элемент стабилизатора, содержащий составной транзистор, состоящий из силового и N согласующих транзисторов, первый из которых коллектор-эмиттерным пере- 25 ходом подключен к коллектор-базовому' переходу силового транзистора, а каждый последующий согласующий транзистор - к коллектор-базовому переходу предыдущего транзистора, токостабили-30 зирующий блок с Н выходами, вход которого подключен между эмиттерной цепью силового транзистора и выводом, служащим для подключения к общей шине, а каждый его выход подключен к эмиттеру соответствующего согласующего транзистора [2].

Токостабилизирующий блок состоит из источника опорного напряжения .и N цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных транзистора, термочувствительного элемента и резистора, причем коллектор транзистора каждой цепочки соединен с соответствующим выходом токостабилизирующего блока, база - с выходом источника опорного напряжения, вход которого является входом токостабилизирующего блока, а свободный вывод резистора - с выводом, служащим для подключения к общей шине.

Недостаток регулирующего элемента - диапазон регулирования его оказывается иногда недостаточно широким.

Так, например, при использовании его в стабилизаторах напряжения нельзя получить выходные напряжения устройства ниже, чем величина опорного напряжения токостабилизирующего блока, или близкие к нулевому значению.·

773601'

Это объясняете^ тем, что при приближении (снижении) выходного напряжения к величине опорного напряжения опорное напряжение резко падает, нормальное функционирование регулирующего элемента нарушается,- стабилизация выходного напряжения прекращается.

Цель изобретения - расширение пределов регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в известном транзисторном регулирующем элементе второй входной вывод токостабилизирующего блока соединен с коллекторной цепью составного транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема транзисторного регулирующего элемента.

Транзисторный регулирующий элемент содержит составной транзистор, состоящий из силового транзистора 1 и согласующих транзисторов 2, 3, первый из которых коллектор-эмиттерной цепью подключен к коллекторбазовой цепи силового транзистора 1, а каждый последующий согласующий транзистор - к коллектор-базовой цепи предыдущего транзистора, и токостабилизирующий блок 4. Он состоит из цепочек по числу согласующих транзисторов в составном транзисторе. Каждая цепочка содержит транзистор 5, резистор б и термочувствительный элемент 7, соединенные последовательно. Коллектор каждой цепочки подключен к соответствующему выходу токостабилизирующего блока 4. Свободный вывод резистора 6 соединен с первым входным выводом токостабилизирующего блока 4. База транзистора соединена с выходом источника 8 опорного напряжения, вход которого соединен со вторым входным выводом токостабилизирующего блока 4. Между эмиттерной цепью каждого транзистора N цепочек и выходным выводом включен резистор 9.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим работу транзисторного регулирующего элемента на примере использования его в стабилизаторе напряжения с широким диапазоном регулирования выходного напряжения.

Ток смещения каждого каскада согласующего транзистора выбирается такой величины, что обеспечивает нормальное функционирование регулирующего элемента при минимальной нагрузке и максимальном нагреве его транзисторов.

Величина эталонного сопротивления определяется по формуле о _ Ооп • эт 1_см где - напряжение на элементе 8, и_эб - напряжение цепи эмиттербаза соответствующего согласующего транзистора токостабилизирующего блока 4.

Для уменьшения влияния изменения напряжения источника питания регулирующего элемента на величину тока смещения в устройстве имеется корректирующая цепь, выполненная в виде резистора 9.

Величина сопротивления резистора 9 выбрана такой, что протекающий по ней ток, протекая по резистору 6, несколько изменяет на нем падение напряжения пропорционально изменению напряжения источника питания, и таким образом, что величина тока смещения выходного канала токостабилизирующего блока 4 остается постоянной .

Эталонное сопротивление состоит из суммы сопротивлений > = % ^{+ R}7

При любом изменении выходного напряжения стабилизатора в пределах от максимального значения до нулевого опорное напряжение на элементе 7 не изменяется. Не изменяется и величина эталонного сопротивления. Следовательно , ток смещения остается постоянным. Этим достигается нормальное функционирование регулирующего элемента при работе его в широком диапазоне регулирования. Однако, ток смещения не остается постоян-. ным при изменении температуры. Термочувствительный элемент изменяет свое сопротивление в зависимости от изменения температуры, т.е. величину эталонного сопротивления, а следовательно, и величину тока смещения.

Ток смещения увеличивается при увеличении температуры нагрева транзисторов регулирующего элемента и уменьшается при ее снижении.

Таким образом, обеспечивается нормальное функционирование и широкий диапазон регулирования регулирующего элемента при изменениях напряжения источника питания и температуры.

Использование предлагаемого транзисторного регулирующего элемента в устройствах позволяет расширить функциональные возможности этих устройств и повысить КПД.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано, в частности в стабилизаторах. Известен регулирующий элемент ста билизатора, содержащий составной транзистор и резисторы подпитки, включенные в эмиттерные цепи транзисторов . Резисторы смещени  через разв зывающий диод подключены к одному из полюсов отдельного источник питани , другой полюс которого подключен к коллектору регулирующего .элемента ll. Недостатки устройства - сложност схемы, объ сн ема  введением дополни тельного отдельного источника питани , и невысока  надежность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  тран зисторный регулирующий элемент ста .билизатора, содержащий составной транзистор, состо щий из силового и N согласующих транзисторов, первый из которых коллектор-эмиттерным пере ходом подключен к коллектор-базовому переходу силового транзистора, а кгик дый последующий согласующий транзистор - к коллектор-базовому переходу предыдущего транзистора, токостабили зирующийблок с N выходами, вход которого подключен между эмиттерной цепью силового транзистора и выводом, служащим дл  подключени  к общей шине , а каждый его выход подключен к эмиттеру соответствующего согласующего транзистора 2. Токостабилизирующий блок состоит из источника опорного напр жени  .и N цепочек, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных транзистора , термочувствительного элемента и резистора, причем коллектор транзистора каждой цепочки соединен с соответствующим выходом токостабилизирующего блока, база - с выходом источника опорного напр жени , вход которого  вл етс  входом токостабили эирук де го блока, а свободный вывод резистора - с выводом, служащим дл  подключени  к общей шине. . Недостаток регулирующего элемента - диапазон регулировани  его оказываетс  иногда недостаточно широким. .Так, например, при использовании его в стабилизаторах напр жени  нель з  получить выходные напр жени  устройства ниже, чем величина опорного напр жени  токостабилизирующего блока , или к нулевому значению.Это объ сн етсй тем, что при приближении (снижении) выходного напр жени  к величине опорного напр жени  опорное напр жение резко падает, нормальное функционирование регулирующего элемента нарушаетс ,- стабилизаци  выходного напр жени  прекращаетс . Цель изобретени  - расширение пределов регулировани . Поставленна  цель достигаетс  тем что в известном транзисторном регулирующем элементе второй входной вывод токостабилизирующего блока соединен с коллекторной цепью составного транзистора. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема транзис торного регулирующего элемента. Транзисторный регулирующий элемент содержит составной транзистор, состо щий из силового транзистора 1 и согласующих транзисторов 2, 3, первый из которых коллектор-эмиттерной цепью подключен к коллекторбазовой цепи силового транзистора 1 а каждый последующий согласующий транзистор - к коллектор-базовой це пи предыдущего транзистора, и токостабилизирующий блок 4. Он состоит из ti цепочек по числу согласующих транзисторов в составном транзистор Кажда  цепочка содержит транзистор 5, резистор б и термочувствительный элемент 7, соединенные последовател но. Коллектор каждой цепочки подклю чен к соответствующему выходу токостабилизирующего блока 4. Свободный вывод резистора 6 соединен с первым входным выводом токостабилизирующего блока 4. База транзистора соедин на с выходом источника 8 опорного напр жени , вход которого соединен со вторым входным выводом токоста .билизирующего блока 4. Между эмитте ной цепью каждого транзистора N цепочек и выходным выводом включен ре зистор 9. Устройство работает следующим об разом. Рассмотрим работу транзисторного регулирующего элемента на примере использовани  его в стабилизаторе напр жени  с широким диапазоном рег лировани  выходного напр жени . Ток смещени  каждого каскада согласующего транзистора выбираетс  т кой величины, что обеспечивает нормальное функционирование регулирующегЬ элемента при минимальной нагру ке и максимальном нагреве его транзистороэ . Величина эталонного сопротивлени  определ етс  по формуле ЭТ ICM - напр жение на элементе 8, Ugg - напр жение цепи эмиттербаза соответствующего согласующего транзистора токостабилизирующего блока 4. Дл  уменьшени  вли ни  изменени  напр жени  источника питани  регулирующего элемента на величину тока смещени  в устройстве имеетс  корректирующа  цепь, выполненна  в виде резистора 9. Величина сопротивлени  резистора 9 выбрана такой, что протекающий по ней ток, протека  по резистору 6, несколько измен ет на нем падение напр жени  пропорционально изменению напр жени  источника питани , и таким образом, что величина тока смещени  выходного канала токостабилизирующего блока 4 остаетс  посто нной . Эталонное сопротивление состоит из суммы сопротивлений + При любом изменении выходного напр жени  стабилизатора в пределах . от максимального значени  до нулевого опорное напр жение на элементе 7 не измен етс . Не измен етс  и величина эталонного сопротивлени . Следовательно , ток смещени  остаетс  посто нным. Этим достигаетс  нормальное функционирование регулирующего элемента при работе его в широком диапазоне регулировани . Однако , ток смещени  не остаетс  посто н-. ным при изменении температуры. Термочувствительный элемент измен ет свое сопротивление в зависимости от изменени  температуры, т.е. величину эталонного сопротивлени , а следовательно , и величину тока смещени . Ток смещени  увеличиваетс  при увеличении температуры нагрева транзисторов регулирующего элемента и уменьшаетс  при ее снижении. Таким образом, обеспечиваетс  нормальное функционирование и широкий диапазон регулировани  регулирующего элемента при изменени х напр жени  источника питани  и температуры, ИспользЬвание предлагаемого транзисторного регулирующего элемента в устройствах позвол ет расширить функциональные возможности этих устройств и повысить КПД. Формула изобретени  Транзисторный регулирующий элемент содержащий транзистор, состо щий из силового и rt согласующих транзисторов , первый из которых коллектор-. эмиттерной цепью подключен к коллектор-базовой цепи силового транзистора , а ка одый последующий, согласующий транзистор - к коллектор-базовой цепи предьвдущего транзистора, токостабилизирующий блок с N вЕлходами , первый входной вывод которого подключен к выводу, служащему дл  подключени  к источнику питани , а каждый его выход подключен к эмиттеру соответствующего согласующего транзистора, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона регулировани , второй входной

   вывод токостабилизирующего блока соединен с коллекторной цепью составного транзистора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №371572, кл. G 05 F 1/56, 1973.
2. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2596085, кл. G 05 F 1/56, 1978.

   10