SU966678A1 - Стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к источникам вторичного электропитани  и может быть ирпользовано в источниках питани , предназначенных дл  работы в широком диапазоне изменени  входного напр жени . .

Известен параметрический стабилизатор напр жени , состо щий из балластного резистора и стабилитрона 1.

Сопротивление балластного резистора выбираетс  с таким расчетом, чтобы обеспечить номинальный :уровень напр жени  на выходе стабилизатора при минимальном входном напр жении и максимальной нагрузке. В св зи с тем, что при этом мощность, вьщел ема  на .башластном резисторе, соизмерима с мощностью нагрузки, КПД стабилизатора низок.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  компенсационный стабилизатор напр жени , содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно с нагрузкой. Его работой управл ет параметрический стабилизатор напр жени , подключенный параллельно к силовым шинам 2j.

Ввиду того, что избыток входного напр жени  выдел етс  на регулирующец транзисторе, при работе в широком

диапазоне изменени  входного напр - . жени  требуетс  транзистор с высоким номинальным напр жением. Кроме того, изменение входного напр жени  приводит к изменению тока через стабилитрон , вызыва  в результате изменение напр жени  на выходе стабилизатора в целом.

В силу указанных причин стабили10 затор имеет ограниченный диапазон стабилизации напр жени  и пониженный коэффициент стабилизации.

Цель изобретени  - раоиирение диапазона изменени  входного напр же15 ни  стабилизатора, повышение его КПД и коэффициента стабилизации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий

20 транзистор, база которого соединена с его коллектором и общей шиной соответственно через резистор и стабилитрон , а эмиттер подключен к выходному выводу, введены п регулирующих

25 транзисторов, п резисторов и п+1 стабилитронов, при этом все регулирукадие транзисторы включены последовательно так, как эмиттер предыдущего транзистора подключен к коллектору

30 последунйцего, база предыдущего транзистора соединена с эмиттером последующего через введенный стабилитро а через введенный резистор - с входным выводом, чере.з введенный стаби . литрон подключенным к коллек1;бру первого регулирующего транзистора.

Благодар  такому выполнению стабилизатора избыток входного напр жени  распредел етс  по всем транзисторам так, что напр жение на каждом из них не превышает определенного значени . В силу зтогр ограничиваетс  и мощность, рассеиваема  на каждом из транзисторов.

На чертеже изображена схема стабилизатора . . .

Стабилизатор содержит первый тразистор 1, включенный последовательно с нагрузкой 2, параметрический стабилизатор напр жени , выполненный на резисторе 3 в стабилитроне 4, а также дополнительные транзисторы 5, 6 и 7 стабилитроны 8, 9 и 10, смещающи.е резисторы 11, 12 и 1-3 и . смещающий стабилитрон 14.

В схеме стабилизатора каждый тран зисторный каскад по отношению к предыдущему представл ет своеобразный компенсационный стабилизатор. Так, если первый каскад на транзисторе 1 служит стабилизатором дл  нагрузки 2 то второй каскад, выполненный на основе транзистора 5, стабилизирует напр жение на входе первого и так далее.

Работа стабилизатора состоит в следующем..

Если напр жение.на входе стабилизатора ниже номинальной величины, то транзисторы 5-7 открыты токами, протекающими через смоцакидие резисторы 11-13 и через транзистор 1, открытый током резистора 3. Стабилитрон 14 создает напр жение, необходимое дл  протекани  этих токов. Бл.агодар  этому, входное напр жение за вычетом падени  напр жени  на смещающем стабилитроне 14 практически полностью прикладываетс  к входу первого каскада.

При повышении напр жени  на входе транзистор 1 уменьшает свою проводимость , стрем сь сохранить уровень напр жени  на нагрузке неизменным. Падение напр жени  на нем растет, и при достижении им напр жени  пробо стабилитрона 8 ток смещени  транзистора 5 переключаетс  в стабилитрон 8 Транзистор 5 вьпсодит в активный режим , благодар  чему напр жение на входе первого -каскада поддерживаетс  неизменным на уровне, практически равном сумме напр жений пробо  стабилйтронов 4 и 8.

Дальнейшее повышение входного напр жени  привЬдит к увеличению числа каскадов, транзисторы которых выход т в активный режим. При этом

напр жение на каждом из них не превышает , за счет работы последующих каскадов, напр жени  пробо  стабилитрона включенного между эмиттером транзистора данного и базой последующего каскадов. Поэтому и напр жени и мощность, выдел ема  на каждом из транзисторов, не могут превысить допустимых значений.

Токи, протекающие по резисторам 11-13 цепей управлени  отдельными каскадами,  вл ютс  составл ющими общего тока, протекайэщего через нагрузку , т.е. они не увеличивают ток отбираемый от источника, который, таким образом, определ етс  только величиной нагрузки и не зависит от диапазона стабилизации напр жени .

Как известно, при прочих равных услови х коэффициент стабилизации стабилизатора, состо щего из нескольких каскадно соединенных отдельных стабилизаторов выше, чем одного каскада. Это положение справедливо и дп  предлагаемого стабилизатора, так как в нем каждый последующий каскадслужитдл  предыдущего своеобразным стабилизатором. В то же врем  в данном стабилизаторе в отличие от известных компенсационных стабилизаторов напр жение на входе параметрического стабилизатора (резистор 3 -и стабилитрон), служащег схемой управлени  транзистором 1, поддерживаетс  неизменным. Так как ток в стабилитроне 4 при этом имеет неизменную величину, то стабилизатор обладает высоким .коэффициентом стабилизации.

Таким образом, введение в стабилизатор дополнительных элементов, а также включение их описанным образом позвол ют расширить диапазон изменени  входного напр жени , повысить КПД и коэффициент стабилизации .Формула изобретени 

Стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий трарзистор , база которого соединена с его коллектором и общей шиной соответственно через резистор и стабилитрон , а эмиттер подключен к выходному выводу, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  диапазона изменени  входного напр жени , повышени  КПД и коэффициента стабилизации , в него введены п регулирующих транзисторов, п резисторов и п+1 стабилитронов, при этом все регулирующие транзисторы включены последовательно так, что з миттер предыдуще1отранзистора п6дkлючeн к коллектору последующего, база предыдущегр транзистора соединена с эмиттером последующего через введенный стабилитрон, а через введенный резистор - с входным выводом, через введенный стабилитрон подключенным к коллектору первого регулирующего

транзистора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Долик С. Д. Полупроводниковые стабилизаторы посто нного напр жени  и тока. Изд-во Советское радио, 1980, с. 53.

2.Карпов В. И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напр жени  и тока. Изд-во Энерги , 1967, с. 33 (прототип)..

+

/J

1Z

1

1

3

Claims (1)

1. Формула изобретения первого каскада.

   При повышении напряжения на-входе транзистор 1 уменьшает свою проводимость, стремясь сохранить уровень напряжения на нагрузке неизменным. Падение напряжения на нем растет, и при достижении им напряжения пробоя стабилитрона 8 ток смещения транзистора 5 переключается в стабилитрон 8. Транзистор 5 выходит в активный режим, благодаря чему напряжение на входе первого каскада поддерживается неизменным на уровне, практически равном сумме напряжений пробоя стабилитронов 4 и 8.

   Дальнейшее повышение входного напряжения приводит к увеличению числа каскадов, транзисторы которых выходят в активный режим. При этом

   Стабилизатор постоянного напряже) ьия, содержащий регулирующий транзистор, база которого соединена с . его коллектором и общей шиной соответственно через резистор и стабилитрон, а эмиттер подключен к выходно. му выводу, отличающийся ' тем, что, с целью расширения диапазона изменения входного напряжения, повышения КПД и коэффициента стабилизации, в него введены η регулирующих транзисторов, η резисторов и ¹' η+1 стабилитронов, при этом все регулирующие транзисторы включены последовательно так, что эмиттер предыдущего транзистора подключен к коллектору последующего, база предыдуί щего транзистора соединена с эмитте5 ром последующего через введенный „стабилитрон, а через введенный резистор - с входным выводом, через введенный стабилитрон подключенным к коллектору первого регулирующего 'транзистора.