СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2023287 (13) C1

(51) 5 G05F1/56 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4940764/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.04.26 
(45) Опубликовано: 1994.11.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Исаков А.Б. и др. Схемотехнические способы улучшения энергетических и точностных характеристик интегральных стабилизаторов напряжения. -В сбор. "Электронная техника в автоматике". Под ред.Ю.И.Конева, М.: Сов.радио, 1984, вып.15, с.151. 2. Заявка ФРГ N 2427376, кл. G 05F 1/56. 1974. 
(71) Заявитель(и): Ленинградский электротехнический институт им.проф.М.А.Бонч- Бруевича 
(72) Автор(ы): Андреев В.А.; Луценко А.П.; Патлых Н.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Андреев Владимир Алексеевич; Луценко Антон Павлович; Патлых Николай Николаевич 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 

Область использования: в радиоэлектронных устройствах различного назначения. Сущность изобретения: устройство построено по классической схеме компенсационного стабилизатора постоянного напряжения,содержащего последовательный регулирующий транзистор 2, операционный усилитель 1 сигнала рассогласования, делители напряжения, один на резисторах 9, 10, другой - на резисторе и стабилитроне, управляющий транзистор 4 и блокировочный конденсатор 11. В устройство введены резистор 3 смещения, включенный между эмиттером и базой регулирующего транзистора 2, и параллельная цепочка из стабилитрона 6 и конденсатора 5, включенная между эмиттером управляющего транзистора 4 и общей шиной. Такое построение схемы устройства позволяет повысить его КПД и коэффициент стабилизации. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различного назначения, в частности в усилителях, генераторах, устройствах автоматики и другой аппаратуре, к которой предъявляются высокие требования к стабильности питающих напряжений.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательный регулирующий транзистор, охваченный положительной обратной связью со своего электроэмиттера в эмиттер вспомогательного транзистора, база которого соединена с базой регулирующего и с эмиттером управляющего транзисторов [1].

Наиболее близким техническим решением является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный между входным и выходным выводами регулирующий транзистор, эмиттером - к входному выводу, операционный усилитель сигнала рассогласования, инвертирующий и неинвертирующий входы которого подключены соответственно к выходам двух делителей напряжения, одного, состоящего из двух последовательно соединенных резисторов, другого из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, блокировочный конденсатор, вместе с указанными делителями напряжения включенный между выходным выводом к общей шиной, и управляющий транзистор, база которого соединена с выходом операционного усилителя сигнала рассогласования, а коллектор подключен к базе регулирующего транзистора [2].

Известные стабилизаторы напряжения имеют такие значения коэффициентов стабилизации и КПД, которые в ряде случаев оказываются недостаточными для высокоточной аппаратуры с малым энергопотреблением. Это обусловлено главным образом конечным значением коэффициента передачи по петле обратной связи и наличием в схемах известных стабилизаторов различных дополнительных элементов.

Цель изобретения - повышение коэффициента стабилизации и КПД устройства.

Это достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный между входным и выходным выводами регулирующий транзистор, эмиттером - к входному выводу, операционный усилитель сигнала рассогласования, инвертирующий и неинвертирующий входы которого подключены соответственно к выходам двух делителей напряжения, одного состоящего из двух последовательно соединенных резисторов, другого - из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, блокировочный конденсатор, вместе с указанными делителями напряжения включенный между выходным выводом и общей шиной, и управляющий транзистор, база которого соединена с выходом операционного усилителя сигнала рассогласования, а коллектор подключен к базе регулирующего транзистора, введены резистор смещения, включенный между эмиттером и базой регулирующего транзистора и параллельная цепочка из стабилитрона и конденсатора, включенная между эмиттером управляющего транзистора и общей шиной.

На чертеже показана электрическая схема предлагаемого стабилизатора.

Стабилизатор содержит операционный усилитель (ОУ) 1 сигнала рассогласования, регулирующий транзистор 2 с резистором 3 смещения, управляющий транзистор 4 с цепочкой из параллельно соединенных конденсатора 5 и стабилитрона 6, включенной в цепь его эмиттера, два делителя напряжения, один - состоящий из резистора 7 и стабилитрона 8 и другой, состоящий из резисторов 9 и 10, подсоединенных к выходу устройства, а также блокировочный конденсатор 11 и нагрузку 12, подключенные параллельно делителям напряжения.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

После подачи напряжения питания Uвх на вход стабилизатора через резистор 3 и управляющий транзистор 4 начинает протекать ток. При этом в начальный момент времени после включения устройства напряжение на выходе ОУ 1 весьма незначительно и определяется паспортным значением разбаланса ОУ и при наличии только одного стабилитрона 6 в эмиттере управляющего транзистора 4 оно могло бы оказаться недостаточным, чтобы открыть транзистор 4, что нарушило бы нормальную работу устройства.

Для избежания этого нежелательного явления параллельно стабилитрону 6 включен запускающий конденсатор 5, сопротивление которого в начальный момент времени близко к нулю и таким образом все выходное напряжение ОУ 1 оказывается приложенным к участку база-эмиттер управляющего транзистора 4 и он оказывается открытым. В свою очередь, возникшее на резисторе 3 напряжение смещения открывает регулирующий транзистор 2 и через последний начинает протекать коллекторный ток, что приводит к появлению напряжения на выходе стабилизатора Uвых, которое приложено к двум делителям напряжения на элементах 7-10. С выходов этих делителей напряжения разбаланса, отсчитываемое относительно опорного (эталонного) напряжения Uоп стабилитрона 8, подается на входы ОУ 1, что приводит к появлению на выходе ОУ 1 соответствующего управляющего напряжения. При этом выходное напряжение ОУ 1 перераспределяется между опорным напряжением стабилитрона 6 и напряжением база-эмиттер управляющего транзистора 4, что обеспечивает открытое состояние последнего в установившемся режиме работы стабилизатора. Ускоряющий конденсатор 5 заряжается до значения опорного напряжения стабилитрона 6 и в дальнейшем не оказывает влияния на работу устройства.

Предположим, что в процессе работы устройства значение входного напряжения Uвх, например, возрастает на некоторую величину. В этом случае возрастает и выходной ток регулирующего транзистора 2 (эффект Эрли) и соответственно падение напряжения на делителе на резисторах 9, 10, а следовательно, и на инвертирующем входе ОУ 1, в то время как на неинвертирующем входе ОУ 1 напряжение остается неизменным и равным опорному напряжению Uоп, снимаемому со стабилитрона 8. Возникший перепад напряжений на входах ОУ 1 усиливается и с отрицательным знаком поступает с выхода ОУ 1 на базу управляющего транзистора 4 (структуры n-p-n), что приводит к некоторому уменьшению его выходного тока, который протекает через резистор 3 смещения регулирующего транзистора 2. Уменьшение падения напряжения на резисторе 3 закрывает регулирующий транзистор 2, уменьшая его выходной ток, что приводит к уменьшению и выходного напряжения стабилизатора Uвых, стремящегося таким образом к прежнему, исходному значению. При уменьшении уровня входного напряжения Uвх описанные выше процессы протекают аналогично, но в противоположном направлении, вновь стабилизируя выходное напряжение устройства, так как в этом случае выходной ток управляющего транзистора 4 возрастает, увеличивая тем самым и выходной ток регулирующего транзистора 2 за счет возрастания падения напряжения на резисторе 3.

Устройство эффективно использовать в высоточной измерительно-усилительной аппаратуре с малым энергопотреблением. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенный между входным и выходным выводами регулирующий транзистор, эмиттером - к входному выводу, операционный усилитель сигнала рассогласования, инвертирующий и неинвертирующий входы которого подключены соответственно к выходам двух делителей напряжения, одного состоящего из двух последовательно соединенных резисторов, другого - из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, блокировочный конденсатор, вместе с указанными делителями напряжения включенный между выходным выводом и общей шиной, и управляющий транзистор, база которого соединена с выходом операционного усилителя сигнала рассогласования, а коллектор подключен к базе регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации и КПД, в него введены резистор смещения, включенный между эмиттером и базой регулирующего транзистора, и параллельная цепочка из стабилитрона и конденсатора, включенная между эмиттером управляющего транзистора и общей шиной.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru