SU1677703A1 - Стабилизатор напр жени посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры . Цель - повышение КПД и надежности работы. Стабилизатор содержит регулирующие транзисторы 1 1-1 4, отключающие транзисторы 2.1-2.3, вспомогательные транзисторы 3.1-3.3, резисторы 4.1-4.3 смещени  первой группы, резисторы 5.1-5.4 смещени  второй группы, резисторы 6.1-6.3 смещени  третьей группы, управл ющие диоды 7.1-7.3 первой группы, управл ющие диоды 8.1-8.3 второй группы, усилитель 9 сигнала рассогласовани . Работа стабилизатора основана на пропускании тока нагрузки через регулирующий транзистор с минимальным падением напр жени  между коллектором и эмиттером. Напр жени  используемых первичных источников питани  возрастают в пор дке их подключени  При максимальном входном напр жении ток нагрузки проходит только через регулирующий транзистор 1.1 По мере возрастани  входного напр жени  происходит последовательный перевод в открытое состо ние других регулирующих транзисторов и закрытие предыдущих, При снижении входного напр жени  процесс переключени  регулирующих транзисторов осуществл етс  в обратном пор дке. Выход усилител  9 сигнала рассогласовани  всегда подключен только к базе одного из регулирующих транзисторов . 1 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  при реализации вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретени  - повышение КПД и надежности работы.

На чертеже представлена функциональна  схема стабилизатора напр жени  посто нного тока.

Он содержит регулирующие п-р-п-тран- зисторы 1.1-1.4, отключающие п-р-п-тран- эисторы 2.1-2.3, вспомогательные р-п-р-транзисторы 3.1-3.3, резисторы 4.1- 4.3 смещени  первой группы, резисторы

5.1-5 4 смещени  второй группы, резисторы 6.1-6.3 смещени  -ретьей группы, управл ющие диоды 7.1-7.3 первой группы, управл ющие диоды 8.1-8.3 второй группы, усилитель 9 сигнала рассогласовани .

На схеме отмечены также выводы 10.1- 10.4 дл  подключени  однопол рных полюсов первичных источников питани  с возрастающими в пор дке нумерации выходными напр жени ми, вывод 11 дл  подключени  других полюсов первичных источников питани , выводы 12,13 дл  подключени  нагрузки , обща  шина 14.

СЬ VJ Ч|

VI о

W

Регулирующие транзисторы 1.1-1,4 включеньн коллектор-эмиттерными переходами между выводами 10.1-10.4 и выводом 12. Обща  шина 14 включена между выводами 11 и 13. Эмиттеры отключающих транзисторов 2.1-2.3 подключены к базам регулирующих транзисторов 1.1-1.3, а базы - к первым выводам резисторов 4.1-4.3 смещени  первой группы. Вход усилител  9 сигнала рассогласовани  соединен с выводами 12,13, а выход включен между коллектором отключающего транзистора 2,1 и общей шиной 14. Эмиттер-коллекторные переходы вспомогательных транзисторов 3.1-3.3 включены последовательно между коллектором отключающего транзистора 2.1 и базой регулирующего транзистора 1.4, вторые выводы резисторов 4.1-4.3 смещени  первой группы соединены с коллекторами отключающих транзисторов 2.1-2.3, подключенными, начина  с транзистора 2.2, к коллект9рам вспомогательных транзисторов 3.1, 3.2. Резисторы 5.1-5.4 смещени  второй группы включены между эмиттерами и базами регулирующих транзисторов 1.1- 1.4, резисторы 6.1-6.3 смещени  третьей группы - между коллекторами и базами вспомогательных транзисторов 3.1-3,3, управл ющие диоды 7.1-7.3 первой группы - между базами отключающих транзисторов 2.1-2.3 и коллекторами регулирующих транзисторов 1.1-1,3, а управл ющие диоды 8.1-8.3 второй группы - между коллекторами регулирующих транзисторов 1.1-1.3 и базами вспомогательных транзисторов 3.1-3.3.

Работа стабилизатора основана на пропускании тока нагрузки через регулирующий транзистор с минимальным падением напр жени  между коллектором и эмиттером . При максимальном напр жении UBx первичных (входных) источников питани  ток нагрузки пропускает только регулирующий транзистор 1.1, управл емый по цепи базы через открытый отключающий транзистор 2.1. Последний находитс  в открытом состо нии смещением, подаваемым с коллектора на базу через резистор4,1, Диод 7.1 при этом имеет непровод щее состо ние, поскольку напр жение на его катоде превышает напр жение на аноде. Отключающие транзисторы 2.2, 2.3 также открыты через резисторы 4.2, 4.3, но управл ющее напр жение с выхода усилител  9 сигнала рассогласовани  на указанные транзисторы не поступает ввиду того, что вспомогательные транзисторы 3.1, 3.2 закрыты положительными закрывающими смещени ми на их базах , поступающими через открытые диоды 8.1, 8.2. Вспомогательный транзистор ЗЛ

закрыт положительным смещением на его базе, поступающим через диод 8.3 с вывода 10,3, относительно эмиттера, который подключен через открытый отключающий транзистор 2,3 и резистор 5.3 к выходу стабилизатора. Токи обратно смещенных переходов вспомогательных транзисторов 3.1-3,3 не создают практически падений напр жени  на резисторах 5.2-5.4 в цеп х

0 эмиттеров регулирующих транзисторов 1,2- 1.4 и эти транзисторы наход тс  в непровод щем состо нии.

Сопротивлени  резисторов 6.1-6.3 выбираютс  значительно большими по величи5 не, чем сопротивлени  резисторов 5,2-5.4, и падений напр жени  относительно эмиттеров транзисторов 1.2-1.4 на делител х, образованных резисторами 6.3 и 5,4, 6.2 и 5.3, 6.1 и 5.2 (при открытых транзисторах 2.2

0 и 2.3) малы по величине и недостаточны дл  открывани  регулирующих транзисторов 1.2-1.4. При уменьшении напр жений первичных источников питани  до значений, когда напр жение источника, св занного с

5 выводом 10.1, становитс  меньше, чем РЫ- ходное, закрываетс  диод 8.1, поскольку напр жение на его аноде, равное входному напр жению UBX источника, становитс  меньше, чем напр жение на катоде, кото0 рый подключен через резистор 6.1, открытый отключающий транзистор 2,2 и резистор 5.2 к выходу стабилизатора. Вспомогательный транзистор 3.1 открываетс  отрицательным смещением на базе относи5 тельно эмиттера, поступающим через резистор 6.1. и подключает выход усилител  9 сигнала рассогласовани  через открытые транзисторы 3.1 и 2.2 к базе регулирующего транзистора 1.2. При этом отключающий

0 транзистор 2.1 закрываетс  через открытый диод 7.1 напр жением UBX, которое меньше, чем напр жение на его эмиттере, подключенном через резистор 5.1 к выходу стабилизатора .

5Ввиду того, что отключающий транзистор 2.1 оказываетс  закрытым, исключаетс  шунтирование выхода усилител  9 на выход стабилизатора. При дальнейшем уменьшении входного напр жени  UBx, когда напр жение на выходе 10.2 становитс 

0 меньше выходного напр жени , закрываетс  диод 8.2, открываетс  вспомогательный транзистор 3.2 и выход усилител  9 оказываетс  подключенным к базе регулирующего транзистора 1.3 через силовые электроды

5 открытых транзисторов 3.1, 3.2 и 2.3. Отключающий транзистор 2.2 закрываетс  вследствие открывани  диода 7,2 и отключает бззу регулирующего транзистора 1.2 от выхода усилител  9, При минимальном входном напр жении UBx закрываетс  диод 8.3 и открываетс  вспомогательный транзистор 3.3, присоедин ющий базу регулирующего транзистора 1.4 к выходу усилител  9 через открытые транзисторы 3.1 и 3.2. База регулирующего транзистора 1.3 отключаетс  от цепи управлени  благодар  закрыванию отключающего транзистора 2.3 через открытый диод 7.3. При увеличении входного напр жени  UBx процессы протекают в обратном направлении: закрываютс  вспомогательные транзисторы 3.3-3.1 и открываютс  отключающие транзисторы 2.3-2,1.

Таким образом, выход усилител  8 сигнала рассогласовани  всегда подключен к базе только одного регулирующего транзистора , при этом напр жение на выходе усилител  9 практически не увеличиваетс  при включении последующих регулирующих транзисторов, что уменьшает потери на ре- гулирование и повышает КПД. Последовательна , четко разграниченна  коммутаци  используемых транзисторов предопредел ет повышенную эксплуатационную надежность данного стабилизатора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержащий N регулирующих транзисторов , включенных коллектор-эмиттерны- ми переходами между выводами дл  подключени  однопол рных полюсов N первичных источников питани  с возрастающими в пор дке нумерации выходными напр жени ми и первым выводом дл  подключени  нагрузки, общую шину, включенную между выводом дл  подключени  других полюсов первичных источников литани  и вторым выводом дл  подключени  нагрузки, N-1 отключающих транзисторов

   того же типа проводимости, эмиттеры которых подключены к базам регулирующих транзисторов тех же пор дковых номеров, а базы - к первым выводам соответствующих

   резисторов смещени  первой группы, усилитель сигнала рассогласовани , вход которого соединен с выводами дл  подключени  нагрузки, а выход включен между коллектором первого отключающего транзистора и

   общей шиной, N-1 управл ющих диодов первой группы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и надежности работы, в него введены N-1 вспомогательных транзисторов противоположного типа

   проводимости, N резисторов смещени  второй группы, N-1 резисторов смещени  третьей группы и N-1 управл ющих диодов второй группы, причем эмиттер-коллекторные переходы вспомогательных транзисторов включены последовательно между коллектором первого отключающего транзистора и базой N-ro регулирующего транзистора , вторые выводы резисторов смещени  первой группы соединены с коллекторами соответствующих отключающих транзисторов, подключенными, начина  со второго, к коллекторам соответствующих вспомогательных транзисторов, резисторы смещени  второй группы включены межцу

   эмиттерами и базами соответствующих регулирующих транзисторов, резисторы смещени  третьей группы - между коллекторами и базами соответствующих вспомогательных транзисторов, управл ющие диоды первой группы - между базами отключающих транзисторов и коллекторами регулирующих транзисторов тех же пор дковых номеров, а управл ющие диоды второй группы - между коллекторами

   регулирующих транзисторов и базами соответствующих вспомогательных транзисторов .

   Uk+3uU 4

   Ub+Ш

   l/tx+AU