SU600543A1 - Высоковольтный стабилизатор посто нного тока - Google Patents

Description

1

Изобретение отноеитс  к электротехнике и может иепользоватьс  дл  питани  радиоаппаратуры .

Известен стабилизатор тока на транзисторе, стабилитроне и резисторах. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  высоковольтный стабилизатор посто нного тока, содержащий регулирующий трапзистор , включенный но схеме с общей базой, с выводами дл  подключени  пагрузки в цепи коллектора и источник питани .

Недостатком известных стабилизаторов тока  вл етс  малый динамический диапазон напр жени  на нагрузке, не превышающий пробивного напр жени  на переходе коллектор- база регулирующего транзистора.

Целью изобретени   вл етс  повышение динамического диапазона на нагрузке. Эта цель достигаетс  тем, что в выеоковольтный стабилизатор посто нного тока введены две группы дополнительных транзисторов, дополнительные транзисторы первой группы включены последовательно в цепь нагрузки и снабжены индивидуальными источниками базовых токов, а дополнительные транзисторы второй группы своими выходными цеп ми подключены параллельно индивидуальным источникам базовых токов транзисторов первой группы, при этом источник питани  выполнен с отводами , к которым через диоды подключены

входы дополнительных транзисторов второй группы, причем при использовании во второй группе дополнительных транзисторов того же типа проводимости, что и регулирующий траизпстор , их выходными цеп ми  вл ютс  цепи коллектор-база, а входамп - эмиттеры, а ири использовании во второй грзппе донолиительных транзисторов обратного pei-улирующему транзистору типа проводимости их выходными цеп ми  вл ютс  цепи коллектор- эмиттер, а входами - базы.

На фиг. 1 дана принципиальна  электрическа  схема высоковольтного стабилизатора посто нного тока с использованием во BTOpoii

группе дополнительных транзпсторов того же типа проводимости, что и регулирующий транзистор; на фиг. 2 - то же с использованием дополнительных транзисторов обратного регулирующему транзистору типа проводимости.

В цепь эмиттера регулирующего транзистора 1 включен источник тока эмиттера 2, а в цени коллектора последовательно включена перва  группа дополнительных транзисторов 3, 4 с индивидуальными источниками базовых

токов 5, 6. Параллельно носледним включены переходы коллектор-база второй группы дополнительных транзисторов 7, 8, снабженных защитными диодами 9, 10 в цепи эмиттер-база . Эмиттеры транзисторов 7, 8 через

диоды И, 12 подключены к отводам источника питани  13. В цепи коллектора траизистора 4 включена нагрузка 14.

Напр жение U между соседними отводами источника питапи  13 выбрано меньшим предельно допустимого напр жени  коллектор- база дл  транзисторов 1, 3, 4.

Высоковольтный стабилизатор посто нного тока работает следующим образом.

При максимальном сопротивлении нагрузки напр жение па ней близко к полному напр жепию источника питани  13, ири этом транзисторы 1, 3, 4 наход тс  на границе режима насыщени . При снижении сопротивлени  нагрузки напр жение на ней падает, а на цепочке транзисторов 1, 3, 4 растет. Токн неточииков 5, 6 выбраны несколько выше тока базы на границе насыщени , поэтому сначала транзисторы 3, 4 насыщены, а падение напр жени  на транзисторе 1 растет. Когда напр жение на транзнстре 1 приближаетс  к величине и, напр жение на диоде 11 мен ет знак, и транзистор 7 начинает шунтнровать источник тока 5, ток базы транзистора 3 начинает уменьщатьс  до перехода транзистора 3 в активный . После этого напр жение на транзисторе 1 иерестает измен тьс , а напр жение на транзисторе 3 начинает расти до тех пор, пока оно не приблизитс  к t/ и т. д. Это приводит к тому, что сопротивление нагрузки уменьшаетс  до нул , а напр жение источника питани  раздел етс  между транзисторами 1, 3, 4. Во всем диапазоне сонротнвлени  нагрузки на транзисторах 1, 3, 4 не превышает величины и, т. е. меньще предельно допустимого . Транзисторы 7, 8 могут быть низковольтиыми , так как напр жени  на них равны напр жени м на переходах эмиттер-база транзисторов . Диоды 9, 10 служат дл  защиты нереходов эмиттер-база транзисторов 7, 8 от пробо .

В схеме стабилизатора, показанной на фиг. 1, выходное сонротивление на участке изменени  напр жени  на одном из транзисторов 1, 3, 4 не отличаетс  от выходного сонротивлени  транзистора, и полый диапазон изменени  тока нагрузки при изменении ее сопротивлени  от нул  до максимума уменьшаетс  в   раз по сравнению с однокаскадным стабилизатором на высоковольтном транзисторе с тем же динамическим диапазоном напр жени  на нагрузке (п - число каскадов, т. е. транзисторов 1, 3, 4). Это обусловлено тем, что при соответствующем выборе токов источников 5, 6 включение в работу очередного каскада нриводит к уменьщению тока нагрузки

на велнчину, равную изменению тока нагрузки при увеличении напр жени  на транзисторе предыдущего каскада до величины напр жени  насыщени  за счет тока соответствующего диода 11, 12, равного избытку тока источника 5 или 6.

На фиг. 2 донолнительные транзисторы 7, 8 второй группы подключены к источникам тока 5, 6 нереходами коллектор-эмиттер, а к диодам 11, 12 присоединены их базы. Принцип действи  этого варианта стабилизатора аналогичен предыдущему.

Из изложенного следует, что стабнлизато, позвол ет повысить диапазон напр жени  иа нагрузке в л раз, что дает возможность стабилизировать ток в высоковольтных цеп х с иомощью относительно низковольтных транзисторов . Это особенно важно в случае малых токов нагрузки, когда КПД становитс  второстепенным параметром, а большее значение имеют быстродействие, стабильность и коэффициент нульсаций. .

Claims (3)

1.Высоковольтный стабилизатор посто нного тока, содержащий включенный но схеме с общей базой регулирующий транзистор, с выводами дл  подключени  нагрузки в цепи коллектора и источник питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  динамического диапазона напр же}ш  на нагрузке, в него введены две грунпы дополнительных транзисторов , дополнительные транзисторы нервой группы включены последовательно в цепь нагрз зки и снабжены индивидуальными источниками базовых токов, а дополнитель}1ые транзисторы второй группы своими выходными цеп ми подключены параллельно индивидуальным источникам базовых токов транзисторов первой группы, при этом источник питани  выполнеп с отводами, к которым через диоды подключены входы донолнител1) транзисторов второй группы.

2.Стабилизатор но н. 1, отличающийс  тем, что нри иснользовании во второй группе дополнительных транзисторов того же тина проводимости, что и регул 1рующий транзистор , их выходными цеи ми  вл ютс  цепн коллектор-база, а входами - эмиттеры.

3.Стабилизатор по п. I, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что при использовании во второй группе дополнительных транзисторов обратного регулирующему транзистору тина проводимости нх выходными цеп ми  вл ютс  цепи коллектор-эмиттер , а входами - базы.

13

Фиг.1

УЗ

фиг. 2