×
10.01.2013
216.012.1a37

КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002472203
Дата охранного документа
10.01.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение надежности устройства и стабильности выходного напряжения. Для этого предложен компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером и коллектором соединенный соответственно с входным и выходным выводами, дифференциальный усилитель на первом и втором транзисторах, соединенные эмиттеры которых через резистор дифференциального усилителя подключены к общей шине, при этом коллектор второго транзистора соединен с базой регулирующего транзистора, а коллектор первого транзистора - с выходным выводом, база второго транзистора подключена к точке соединения выводов пускового и ограничительного резисторов и опорного элемента, другой вывод которого соединен с общей шиной, другой вывод ограничительного резистора подключен к выходному выводу, а также делитель выходного напряжения, выход которого соединен с базой первого транзистора, при этом введены диод и конденсатор, подключенный между выводом пускового резистора и базой регулирующего транзистора, базо-эмиттерный переход которого шунтирован диодом в обратном направлении. 2 ил.
Основные результаты: Компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером и коллектором соединенный соответственно с входным и выходным выводами, дифференциальный усилитель на первом и втором транзисторах, соединенные эмиттеры которых через резистор дифференциального усилителя подключены к общей шине, при этом коллектор второго транзистора соединен с базой регулирующего транзистора, а коллектор первого транзистора - с выходным выводом, база второго транзистора подключена к точке соединения выводов пускового и ограничительного резисторов и опорного элемента, другой вывод которого соединен с общей шиной, другой вывод ограничительного резистора подключен к выходному выводу, а также делитель выходного напряжения, выход которого соединен с базой первого транзистора, отличающийся тем, что введены диод и конденсатор, подключенный между выводом пускового резистора и базой регулирующего транзистора, базоэмиттерный переход которого шунтирован диодом в обратном направлении.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, например, по а.с. 1509853 G05G 1/569, 1684782 G05F 1/56, позволяющие надежно запускать схему стабилизатора при подаче входного напряжения.

Общим недостатком известных стабилизаторов является большое число элементов, выполняющих только функцию запуска, что приводит к усложнению устройства и, следовательно, к ухудшению массогабаритных показателей.

Известны стабилизаторы напряжения постоянного тока по а.с. 1001053, G05F 1/58 и 1343403, G 1/569, в которых схема пусковой цепи упрощена, однако обязательное наличие дополнительного источника питания существенно ограничивает их применение.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является компенсационный стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1665354 G05F 1/56, принятый за прототип.

Схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где обозначено:

1 - регулирующий транзистор;

2, 3 - первый и второй резисторы делителя выходного напряжения;

4, 5 - первый и второй транзисторы дифференциального усилителя;

6 - резистор дифференциального усилителя;

7 - опорный элемент;

8 - ограничительный резистор опорного элемента;

11 - пусковой резистор;

12 - вспомогательный транзистор;

13 - токозадающий резистор.

Стабилизатор-прототип содержит регулирующий транзистор 1 p-n-p-типа, делитель выходного напряжения на первом 2 и втором 3 резисторах, дифференциальный усилитель сигнала рассогласования на транзисторах 4 и 5 и резисторе 6, источник опорного напряжения на опорном элементе 7 и ограничительном резисторе 8, узел запуска на вспомогательном транзисторе 12 p-n-p-типа, токозадающем резисторе 13 и пусковом резисторе 11. При этом регулирующий транзистор 1 подключен эмиттером к входной шине, а через резистор 13 - к коллектору вспомогательного транзистора 12, база которого соединена с выходом усилителя (коллектором транзистора 5) и базой транзистора 1, коллектор которого соединен с выходной шиной. Эмиттер транзистора 12 через резистор 11 соединен с опорным входом усилителя (базой транзистора 5) и первыми выводами опорного элемента 7 и резистора 8, вторые выводы которых соединены с общей и выходной шинами соответственно. Средний вывод делителя выходного напряжения соединен с сигнальным входом усилителя (базой транзистора 4).

Работает стабилизатор-прототип следующим образом. При подаче на вход стабилизатора питающего напряжения, значение которого превышает обратное напряжение пробоя базо-эмиттерного перехода транзистора 12, по цепи эмиттер-база транзистора 1, база-эмиттер транзистора 5, резистор 6 начинает протекать ток, который открывает транзисторы 5 и 1. В результате на выходе стабилизатора появляется напряжение, которое через резистор 8 подается на опорный элемент 7 и опорный вход усилителя. В стабилизаторе создается положительная обратная связь, способствующая запуску стабилизатора. Как только разность между входным и опорным напряжением становится меньше порогового значения напряжения база-эмиттер транзистора 12, последний переходит в активный режим. При достижении выходным напряжением номинального значения в активный режим переходит транзистор 4 усилителя, а в контуре стабилизатора устанавливается отрицательная обратная связь. При изменении выходного напряжения, вызываемого изменениями напряжения питания и тока нагрузки, изменяется сигнал на выходе усилителя и напряжение на параллельно включенных управляющих цепях транзисторов 1 и 12. Это приводит к изменению токов транзисторов 1 и 12. Изменение тока транзистора 12 приводит к изменению падения напряжения на опорном элементе 7 и дополнительному изменению токов транзистора 5 усилителя и транзистора 1. В конечном итоге выходное напряжение возвращается на ранее установленный уровень с заданной точностью.

Однако стабилизатор-прототип имеет недостаточно высокую стабильность выходного напряжения при изменении в широком диапазоне входного напряжения. Это обусловлено протеканием дополнительного тока запуска в режиме стабилизации через опорный элемент 7. Изменение входного напряжения приводит к изменению нерегулируемой составляющей тока, протекающего через опорный элемент 7, что приводит к изменению опорного напряжения и, следовательно, к увеличению нестабильности выходного напряжения. Кроме того, транзистор запуска работает в инверсном режиме, что лишает стабилизатор технической надежности работы.

Недостатком устройства-прототипа является необходимость соблюдения определенного соотношения между токами регулирующего и запускающего транзисторов.

Задача - повышение надежности устройства и стабильности выходного напряжения.

Для решения поставленной задачи в компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером и коллектором соединенный соответственно с входным и выходным выводами, дифференциальный усилитель на первом и втором транзисторах, соединенные эмиттеры которых через резистор дифференциального усилителя подключены к общей шине, при этом коллектор второго транзистора соединен с базой регулирующего транзистора, а коллектор первого транзистора - с выходным выводом, база второго транзистора подключена к точке соединения выводов пускового и ограничительного резисторов и опорного элемента, другой вывод которого соединен с общей шиной, другой вывод ограничительного резистора подключен к выходному выводу, а также делитель выходного напряжения, выход которого соединен с базой первого транзистора, согласно изобретению, введены диод и конденсатор, подключенный между выводом пускового резистора и базой регулирующего транзистора, базо-эмиттерный переход которого шунтирован диодом в обратном направлении.

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

1 - регулирующий транзистор;

2, 3 - первый и второй резисторы делителя выходного напряжения;

4, 5 - первый и второй транзисторы дифференциального усилителя;

6 - резистор дифференциального усилителя;

7 - опорный элемент;

8 - ограничительный резистор опорного стабилитрона;

9 - конденсатор;

10 - диод.

Предлагаемый стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, эмиттером и коллектором соединенный соответственно с входным и выходным выводами, дифференциальный усилитель на транзисторах 4 и 5, соединенные эмиттеры которых подключены к общей шине через резистор 6. При этом коллектор второго транзистора 5 подключен к базе регулирующего транзистора 1, а коллектор первого транзистора 4 соединен с выходным выводом. Выход делителя выходного напряжения на резисторах 2 и 3 соединен с базой первого транзистора 4. База второго транзистора 5 подключена к точке соединения выводов пускового 11, ограничительного 8 резисторов и опорного элемента 7, в качестве которого может быть использован, например, стабилитрон. При этом другие выводы ограничительного резистора 8 и опорного элемента 7 подсоединены к выходной и общей шинам соответственно. Другой вывод пускового резистора 11 соединен с выводом конденсатора 9, другой вывод которого подключен к базе регулирующего транзистора 1, базо-эмиттерный переход которого шунтирован диодом 10.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.

При подаче на вход стабилизатора входного напряжения происходит заряд конденсатора 9 через эмиттерный переход транзистора 1, пусковой резистор 11 и параллельно соединенные опорный элемент 7 и базо-эмиттерный переход второго транзистора 5.

При достижении выходным напряжением номинального значения стабилизатор переходит в режим с отрицательной обратной связью. После выхода на рабочий режим прохождение тока через конденсатор 9 прекращается и соответственно полностью исключается потребление мощности пусковой цепью, а также устраняется связь между входом и выходом стабилизатора.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи дифференциального усилителя на транзисторах 4 и 5, воздействующего на регулирующий транзистор 1 таким образом, что выходное напряжения возвращается на установленный уровень с заданной точностью.

С момента достижения выходным напряжением номинального значения питание опорного стабилитрона 7 осуществляется через ограничительный резистор 8 стабильным выходным напряжением, что позволяет стабилизировать ток, протекающий через опорный стабилитрон 7. Это обеспечивает высокую стабильность выходного напряжения в широком диапазоне изменения входного напряжения и тока нагрузки.

После снятия входного напряжения конденсатор 9 через диод 10 и стабилитрон 7, который в данный момент оказывается включенным в прямом направлении, подсоединяется к входным выводам стабилизатора и разряжается за счет работы самого стабилизатора. Это обеспечивает быстрый разряд конденсатора и значительно уменьшает время подготовки стабилизатора для последующего включения.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор в отличие от прототипа

- во-первых, обеспечивает развязку входной цепи стабилизатора от неуправляемого тока запуска, протекающего через опорный элемент, и тем самым исключает воздействие пусковой цепи на процесс стабилизации выходного напряжения, это приводит к повышению стабильности выходного напряжения и полностью исключает потребление мощности пусковой цепью в рабочем режиме;

- во-вторых, при сохранении высокой надежности запуска снимаются ограничения по выбору параметров элементов запуска, тогда как в прототипе задается определенное соотношение между токами регулирующего и запускающего транзисторов.

Компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером и коллектором соединенный соответственно с входным и выходным выводами, дифференциальный усилитель на первом и втором транзисторах, соединенные эмиттеры которых через резистор дифференциального усилителя подключены к общей шине, при этом коллектор второго транзистора соединен с базой регулирующего транзистора, а коллектор первого транзистора - с выходным выводом, база второго транзистора подключена к точке соединения выводов пускового и ограничительного резисторов и опорного элемента, другой вывод которого соединен с общей шиной, другой вывод ограничительного резистора подключен к выходному выводу, а также делитель выходного напряжения, выход которого соединен с базой первого транзистора, отличающийся тем, что введены диод и конденсатор, подключенный между выводом пускового резистора и базой регулирующего транзистора, базоэмиттерный переход которого шунтирован диодом в обратном направлении.
КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 112.
10.01.2013
№216.012.1a13

Цифровой измеритель мощности сигнала и мощности помехи в полосе пропускания канала радиоприемника в реальном масштабе времени

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в адаптивных радиоприемных устройствах, адаптивных системах радиосвязи, адаптивных антенных системах, радиоприемных устройствах систем радиомониторинга и радиолокационных систем. Устройство содержит смеситель (1), гетеродин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472167
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a36

Стабилизатор напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение надежности стабилизатора напряжения за счет уменьшения мощности рассеяния регулирующего транзистора. Он достигается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472202
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a38

Стабилизатор постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоаппаратуры. Технический результат - повышение надежности стабилизатора постоянного напряжения путем упрощения схемы пусковой цепи. Для этого предложен стабилизатор постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472204
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a7b

Устройство резервного электропитания

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение потребления в режиме резервного питания, повышение надежности устройства, а также упрощение схемного решения. Устройство содержит основной (1) и резервный (4) источники питания, отрицательными выводами подключенные к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472271
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df7

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство для его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Технический результат заключается в обеспечении генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Для этого способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473165
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.214f

Устройство резервного электропитания

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности устройства и упрощение его схемного решения. Устройство содержит первый и второй источники питания, отрицательные выводы которых объединены в общий вывод и соединены с соответствующим выводом нагрузки, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474028
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.28ae

Способ генерации высокочастотных сигналов

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных (ВЧ) сигналов на заданном количестве частот при произвольных частотных характеристиках нагрузки. Технический результат - формирование сложных сигналов и создание эффективных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475934
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28c4

Комплекс средств связи и управления для мобильного применения

Изобретение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет повышения скорости и защиты передачи данных. В комплекс средств связи и управления для мобильного применения введены вторая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475956
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28ca

Способ передачи и приема цифровой информации в тропосферных линиях связи

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для разработки тропосферных радиостанций. Технический результат - снижение влияния замираний при передаче и приеме информации в цифровых тропосферных линиях связи, повышение скорости передачи цифровой информации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475962
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c84

Устройство для мажоритарного выбора сигналов

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в радиосредствах специальной радиосвязи для высоконадежной передачи данных по радиоканалу в условиях воздействия комплекса помех. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости за счет минимизации воздействия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476923
Дата охранного документа: 27.02.2013
Показаны записи 1-10 из 49.
10.01.2013
№216.012.1a13

Цифровой измеритель мощности сигнала и мощности помехи в полосе пропускания канала радиоприемника в реальном масштабе времени

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в адаптивных радиоприемных устройствах, адаптивных системах радиосвязи, адаптивных антенных системах, радиоприемных устройствах систем радиомониторинга и радиолокационных систем. Устройство содержит смеситель (1), гетеродин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472167
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a36

Стабилизатор напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение надежности стабилизатора напряжения за счет уменьшения мощности рассеяния регулирующего транзистора. Он достигается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472202
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a38

Стабилизатор постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоаппаратуры. Технический результат - повышение надежности стабилизатора постоянного напряжения путем упрощения схемы пусковой цепи. Для этого предложен стабилизатор постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472204
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a7b

Устройство резервного электропитания

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение потребления в режиме резервного питания, повышение надежности устройства, а также упрощение схемного решения. Устройство содержит основной (1) и резервный (4) источники питания, отрицательными выводами подключенные к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472271
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df7

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство для его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Технический результат заключается в обеспечении генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Для этого способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473165
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.214f

Устройство резервного электропитания

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности устройства и упрощение его схемного решения. Устройство содержит первый и второй источники питания, отрицательные выводы которых объединены в общий вывод и соединены с соответствующим выводом нагрузки, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474028
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.28ae

Способ генерации высокочастотных сигналов

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных (ВЧ) сигналов на заданном количестве частот при произвольных частотных характеристиках нагрузки. Технический результат - формирование сложных сигналов и создание эффективных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475934
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28c4

Комплекс средств связи и управления для мобильного применения

Изобретение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет повышения скорости и защиты передачи данных. В комплекс средств связи и управления для мобильного применения введены вторая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475956
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28ca

Способ передачи и приема цифровой информации в тропосферных линиях связи

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для разработки тропосферных радиостанций. Технический результат - снижение влияния замираний при передаче и приеме информации в цифровых тропосферных линиях связи, повышение скорости передачи цифровой информации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475962
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c84

Устройство для мажоритарного выбора сигналов

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в радиосредствах специальной радиосвязи для высоконадежной передачи данных по радиоканалу в условиях воздействия комплекса помех. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости за счет минимизации воздействия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476923
Дата охранного документа: 27.02.2013
+ добавить свой РИД