SU954979A2 - Компенсационный стабилизатор напр жени посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторам постоянного напряжения, выполненным на гибридно-пленочных схемах, где важны малые габариты, вес, объем и относительно высокий КПД.

По основному авт. св. № 550626 известен компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий транзистор, коллектор которого соединен- одним из входных выводов для подключения питающей сети, эмиттер через буферный блок связан с одним из выходных выводов для подключения нагрузкиj а база подключена к выходу транзисторного усилителя цепи обратной связи с источником опорного напряжения на одном из входов и измерительным органом на другом входе, при этом буферный блок состоит по крайней мере из дву^ каскадов, каждый из которых выполнен по схеме сос2 тавного транзистора, состоящего из основного и по крайней мере двух согласующих транзисторов, причем коллектор каждого из основных транзисторов через последовательную цепочку из двух резисторов соединен с коллектором регулирующего транзистора - с од• ним из первых согласующих транзисторов через резистор подключен к точке соединения резисторов соответствующей последовательной цепочки, а эмиттер регулирующего транзистора соединен с базами вторых согласующих транзисторов. С целью исключения влияния тёп55 ловой энергии, рассеиваемой буферныными резисторами на транзисторы регулирующего органа, стабилизатор выполнен в виде двух функционально связанных между собой и конструктивно 20 независимых друг от друга модулей активного низкотемпературного и буферного высокотемпературного резистивного. Последний содержит буферные резисторы, например пленочные тугоплавкие. При этом габариты и вес устройства уменьшены за счет увеличения температуры функционирования резистивного модуля, например, до + 250- 5

300°С, допустимый уровень которого значительно выше, чем у активного РЗ ·

Недостатком известного стабилизатора является сравнительно низкий КПД, которым обладают все непрерыв- 10 ные стабилизаторы напряжения постоянного тока.

Цель изобретения - повышение КПД пои одновременном улучшении массо-габаритных показателей устройства. t5

Указанная цель достигается тем, что: в стабилизатор введен термогенератор, например термоэлектрический (термоэмиссионный) источник электрической энергии и два диода, причем ю один из диодов катодом подключен к положительной шине электропитания цепи обратной связи, а анодом к положительному входному выводу, второй диод катодом подключен к катоду пер- 25 вого диода, а анодом - к положительному электроду термогенератора, минусовый электрод которого подключен к общей шине стабилизатора, при этом термогенератор монтируется одним из ₃₀ известных способов на несущей подложке буферного высокотемпературного резистивного модуля.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема компенсационного стабилизатора напряжения постоян-³³ ного тока.

Компенсацинный стабилизатор содержит последовательный регулирующий транзистор 1, коллектор которого соединен с одним из входных выводов для ⁴⁰ подключения питающей сети, эмиттер через буферный блок связан с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, а база подключена к выходу схемы 2 управления. ⁴³

Буферный блок состоит по крайней мере из двух каскадов, каждый из которых выполнен по схеме составных транзисторов, состоящих из основных 3 и 4 и двух согласующих 5, 6 и 7, 8 ^м транзисторов, объединенных совместно со схемой управления в активный низ- , котемпературный модуль. Коллектор каждого основного буферного транзистора через последовательную цепочку ⁵³ из резисторов 9« 10 и 11, 12 соединен с коллектором регулирующего транзистора 1 .

Кроме того, коллекторы согласующих транзисторов 5 и 7 через резисторы 13 и 14 подключены совместно с коллектором вторых согласующих буферных транзисторов 6 и 8 к точке соединения резисторов соответствующей последовательной, цепочки . Эмиттеры буферных транзисторов 5~8 подключены также через резисторы 15-18 обратной связи к выходному выходу стабилизатора.

Буферные резисторы 9“14, например пленочные тугоплавкие, и резисторы 15-18 обратной связи, нанесенные на подложку одним из известных технологических способов, конструктивно объединены в автономный высокотемпературный резистивный модуль. На резистивной подложке, этого модуля смонтированы (по всей ее площади) миниатюрные термоэлектрические (термоэмиссионные) источники 19 электрической энергии, позволяющие осуществить прямое преобразование тепловой энергии резистивного модуля в электрическую. При этом положительный электрод термогенератора через диод 20 катодом подключен к схеме 2 управления, совместная точка соединения которых через диод 21 анодом подключена к положительной шине стабилизатора. Отрицательный электрод термогенератора подключен к общей шине стабилизатора. При соответствующем токе нагрузки буферные транзисторы 3-8 переходят в режим насыщения. Большая часть мощности рассеивания транзисторов перераспределяется на более термостойкие резисторы, выделяющийся тепловой поток которых возбуждает термогенератор. ЭДС термогенератора должна быть на 1-2 В больше входного напряжения стабилизатора. При этом диод 21 запирается положительным потенциалом термогенератора и схема управления стабилизатора запитывается от термогенератора. При таком построении схемы стабилизатора КПД его возрастает примерно на 10-15% по. сравнению с другими непрерывными стабилизаторами напряжения.

Claims (3)

1. (Б ) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к стабилизаторам посто нного напр жени , выполненным на гибридно-пленочных схемах, где важны малые габариты, вес, объем и относительно высокий КПД. По основному авт. св. N° 550б2б известен компенсационный стабилизат напр жени  посто нного тока, содержащий последовательный регулирующий транзистор, коллектор которого соединен- одним из входных выводов дл  подключени  питающей сети, эмиттер через буферный блок св зан с одним из выходных выводов дл  подключени  нагрузкиi а база подключена к выход транзисторного усилител  цепи обрат ной св зи с источником опорного напр жени  на одном из входов и измерительным органом на другом входе, при этом буферныйблок состоит по крайней мере из цвуЛ каскадов, каждый из которых выполнен по схеме со тавного транзистора, состо щего из основного и по крайней мере двух согласующих транзисторов, причем коллектор каждого из основных транзисторов через последовательную цепочку из двух резисторов соединен с коллектором регулирующего транзистора - с одним из первых согласующих транзисторов через резистор подключен к точке соединени  резисторов соответствующей последовательной цепочки, а эмиттер регулирующего транзистора соединен с базами вторых согласующих транзисторов . С целью исключени  вли ни  тёпловой энергии, рассеиваемой буферныными резисторами на транзисторы регулирующего органа, стабилизатор выполнен в виде двух функционально св занных между собой и конструктивно независимых друг от друга модулей активного низкотемпературного и буферного высокотемпературного резистивного . Последний содержит буферные резисторы, например пленочные тугоплавкие . При этом габариты и вес устройства уменьшены за счет увеличени  температуры функционировани  резистив ного модул , например, до + 250- , допустимый уровень которого значительно выше, чем у активного 1 Недостатком известного стабилизатора  вл етс  сравнительно низкий КПД, которым обладают все непрерывные стабилизаторы напр жени  посто нного тока. Цель изобретени  - повышение КПД пои одновременном улучшении массо-габаритных показателей устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, ЧТО; в стабилизатор введен термогенератор , например термоэлектрический (термоэмиссионный) источник электрической энергии и два диода, примем один из диодов катодом подключен к положительной шине электропитани  цепи обратной св зи, а анодом к положительному входному выводу, второй диод катодом подключен к катоду первого диода, а анодом - к положительному электроду термогеиератора, минусовый электрод которого подключен к общей шине стабилизатора, при этом термогенератор монтируетс  одним из известных способов на несущей подложке буферного высокотемпературного резистивного модул . На чертеже изображена принципиаль на  электрическа  схема компенсацион ного стабилизатора напр жени  посто  ного тока. Компенсацинный стабилизатор содержит последовательный регулирующий транзистор 1, коллектор которого сое динен с одним из входных выводов дл  подключени  питающей сети, эмиттер через буферный блок св зан с одним из выходных выводов дл  подключени  нагрузки, а база подключена к выходу схемы 2 управлени . Буферный блок состоит по крайней мере из двух каскадов, каждый из которых выполнен по схеме составных транзисторов, состо щих из основных 3 и t и. двух согласующих 5 6 и 7, 8 транзисторов, объединенных совместно со схемой управлени  в активный низкотемпературный модуль. Коллектор каждого основного буферного транзистора через последовательную цепочку из резисторов Э, Ю и 11, 12 соедине с коллектором регулирующего транзист ра 1. Кроме того, коллекторы согласующих транзисторов 5 и 7 через резисторы 13 и 1 подключены совместно с коллектором вторых согласующих буферных транзисторов 6 и 8 к точке соединени  резисторов соответствующей последовательной , цепочки. Эмиттеры буферных транзисторов подключены также через резисторы 15-18 обратной св зи к выходному выходу стабилизатора. Буферные резисторы например пленочные тугоплавкие, и резисторы 15-18 обратной св зи, нанесенные на подложку одним из известных технологических способов, конструктивно объединены в автономный высокотемпературный резистивный модуль. На резистивной подложке, этого модул  смонтированы (по всей ее площади) миниатюрные термоэлектрические (термоэмиссионные ) источники Т9 электрической энергии , позвол ющие осуществить пр мое преобразование тепловой энергии резистивного модул  в электрическую. При этом положительный электрод термогенератора через диод 20 катодом подключен к схеме 2 управлени , совместна  точка соединени  которых через диод 21 анодом подключена к положительной шине стабилизатора. Отрицательный электрод термогенератора подключен к общей шине стабилизатора. При соответствующем токе нагрузки буферные транзисторы переход т в режим насыщени . Больша  часть мощности рассеивани  транзисторов перераспредел етс  на более термостойкие резисторы, выдел ющийс  тепловой поток которых возбуждает термогенератор. ЭДС термогенератора должна быть на 1-2 В больше входного напр жени  стабилизатора . При этом диод 21 запираетс  положительным потенциалом термогенератора и схема управлени  стабилизатора запитываетс  от термогенератора . При таком построении схемы стабилизатора КПД его возрастает примерно на 10-15 по. сравнению с другими непрерывными стабилизаторами напр жени . Формула изобретени  1. Компенсационный стабилизатор напр жени  посто нного тока по авт. св. fr 530626, отличающийс   тем, что, с целью повышени  КПД, в него введены термогенератор и два диода, причем один из диодов катодом подключен к положительной шине электропитани  цепи обратной св зи, а анодом - к положительному входному вы- 5 воду, второй диод катодом подключен к катоду первого диода, а анодом - к положительной клемме термогенератора минусова  клемма которого подключена к общей шине. Э
2. 2. Стабилизатор по п. 1, о т л и чающийс  тем, что териогенератор выполнен термоэлектрически.
3. 3. Стабилизатор по п. 1, о т л И чающийс  тем, что термогенератор выполнен термоэмиссионным. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 550626, кл. G 05 F 1/56, 1973.