стабилизатор постоянного напряжения

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - с выходным выводом, транзистор усилителя постоянного тока с противоположным типом проводимости, соединенный коллектором с базой регулирующего транзистора и анодом первого диода, базой - с выходом делителя выходного напряжения, эмиттером через стабилитрон - с выходным выводом и через второй резистор - с общей шиной, а также последовательную RC-цепь, один вывод резистора которой соединен с общей шиной, отличающийся тем, что введен второй диод, последовательно соединенный с первым диодом, причем последовательная цепь из двух диодов шунтирует эмиттерный переход регулирующего транзистора в обратном направлении, точка соединения диодов через последовательную RC-цепь подключена к общей шине.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока по а.с. 828181, G 05 F 1/56, опубл. 07.05.81, Бюл. №17, обеспечивающий запуск стабилизатора.

Недостатком этого стабилизатора является наличие большого числа элементов, выполняющих только функцию запуска. Кроме того, параллельно входным выводам стабилизатора подключен один из ускоряющих резисторов, снижающий кпд стабилизатора.

Известен также стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1343403, G 05 F 1/569, опубл. 07.10.87, Бюл. №37, недостатком которого является обязательное наличие дополнительного источника питания, что существенно ограничивает применение таких стабилизаторов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1684782, G 05 F 1/569, опубл. 15.10.91, Бюл. №38, принятый за прототип.

Схема стабилизатора-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:

1 - регулирующий транзистор;

2 - транзистор усилителя постоянного тока (УНТ);

3 - стабилитрон;

4, 5 - резисторы делителя выходного напряжения;

6, 9, 10, 12 - первый, второй, третий и четвертый резисторы;

7 - конденсатор;

8 - пусковой транзистор;

11 - диод.

Стабилизатор-прототип содержит включенный в силовую шину регулирующий транзистор 1 по схеме с общим эмиттером, УПТ на транзисторе 2, коллектором соединенный с базой регулирующего транзистора 1, а эмиттером через резистор 12 подключенный к общей шине, стабилитрон 3, включенный между выходным силовым выводом и эмиттером транзистора УПТ 2, делитель выходного напряжения на резисторах 4 и 5, выходом подключенный к базе транзистора УПТ 2, включенные последовательно между общей шиной и базой регулирующего транзистора 1 первый резистор 6 и конденсатор 7. Пусковой транзистор 8, коллектор которого соединен с общей шиной, база через последовательно соединенные конденсатор 7 и первый резистор 6 соединена с общей шиной, а цепь эмиттерного перехода включена между базой регулирующего транзистора 1 и конденсатором 7, причем база пускового транзистора 8 через последовательно соединенные третий 10 и второй 9 резисторы соединена с базой регулирующего транзистора 1 и через диод 11 - с эмиттером пускового транзистора 8. При этом диод 11 шунтирован вторым резистором 9.

Стабилизатор-прототип работает следующим образом.

При подключении входного напряжения базовый ток регулирующего транзистора 1 создается пусковым транзистором 8, который открыт током заряда конденсатора 7. Постоянная времени цепи из последовательно включенных конденсатора 7 и первого резистора 6 выбирается из условия надежного запуска стабилизатора.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи УПТ на транзисторе 2, воздействующего на регулирующий транзистор 1. В результате выходное напряжение возвращается к исходному уровню. При этом эмиттерный переход пускового транзистора 8 оказывается запертым, то есть конденсатор 7 не разряжается и не снижает эффективность воздействия УПТ на регулирующий транзистор 1. Поскольку конденсатор 7 не разряжается, то он и не заряжается при обратном увеличении входного напряжения, то есть не возникает ток заряда, открывающий регулирующий транзистор 1.

Для исключения пробоя эмиттерного перехода пускового транзистора 8 последовательно с ним включен диод 11. Разряд конденсатора 7 происходит через высокоомные резисторы 9 и 10.

Недостатком стабилизатора-прототипа является наличие большого числа элементов, выполняющих функцию запуска, что снижает его надежность.

Для устранения указанных недостатков в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - с выходным выводом, транзистор усилителя постоянного тока с противоположным типом проводимости, соединенный коллектором с базой регулирующего транзистора и анодом первого диода, базой - с выходом делителя выходного напряжения, эмиттером - через стабилитрон - с выходным выводом и через второй резистор - с общей шиной, а также последовательную RC-цепь, один вывод резистора которой соединен с общей шиной, согласно изобретению введен второй диод, последовательно соединенный с первым диодом, причем последовательная цепь из двух диодов шунтирует эмиттерный переход регулирующего транзистора в обратном направлении, точка соединения диодов через последовательную RC-цепь подключена к общей шине.

Схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения приведена на фиг.2, где обозначено:

1 - регулирующий транзистор;

2 - транзистор усилителя постоянного тока (УПТ);

3 - стабилитрон;

4, 5 - резисторы делителя выходного напряжения;

6, 12 - первый и второй резисторы;

7 - конденсатор;

11, 13 - первый и второй диоды.

Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий транзистор 1, эмиттером подключенный к входному выводу, а коллектором - к выходному выводу стабилизатора, УПТ на транзисторе 2, имеющий противоположный тип проводимости, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора 1, база - с выходом делителя выходного напряжения на резисторах 4 и 5, а эмиттер через стабилитрон 3 - с выходным выводом и через второй резистор 12 - с общей шиной. Кроме того, пусковую цепь, состоящую из двух последовательно соединенных диода 11 и 13, шунтирующих эмиттерный переход регулирующего транзистора 1 в обратном направлении, последовательную RC-цепь из конденсатора 7 и резистора 6, одним выводом подключенная к точке соединения диодов 11 и 13, а другим - к общей шине стабилизатора.

Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче входного напряжения на вход стабилизатора начинается заряд конденсатора 7 через эмиттерный переход регулирующего транзистора 1, диод 11 и резистор 6. Регулирующий транзистор 1 открывается и на выходе стабилизатора появляется напряжение, которое приводит к открытию транзистора 2. С этого момента вступает в действие цепь обратной связи стабилизатора и на его выходе поддерживается номинальное выходное напряжение. Стабилизатор переходит в рабочий режим. Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи УПТ на транзисторе 2, воздействующего на регулирующий транзистор 1 таким образом, что выходное напряжение возвращается на установленный уровень с заданной точностью.

После отключения входного напряжения конденсатор 7 с помощью диода 13 подключается к входным выводам стабилизатора и разряжается за счет работы самого стабилизатора, что способствует быстрому разряду конденсатора 7 и, следовательно, уменьшает время подготовки стабилизатора для последующего включения после выключения питания, что особенно важно при его работе в сеансном режиме.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения имеет более простую схему запуска, что позволяет повысить его надежность, а также улучшить массогабаритные показатели.