Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1985 года по МПК H02M3/07 

&

«

изобретение относится к преобра зова ельной технике и может быть использовано для умножения постоян ного напряжения. Цель изобретения - улучшение ма согабаритных характеристик, повьше ние быстродействия и надежности преобразователя. : На фиГ11 показана структурная схема предлагаемого преобразоватеi ля на фиг.2 - временные диаграммы I поясняющие работу трех первых яче exjпреобразователя. Преобразователь содержит блок 1 управления, состоящий из генератора 2 тактовых импульсов и устройст ва 3 сдвига импульсов, и последовательно включенных конденсаторно-вентильных ячеек удвоения напря жения, каждая из которьпс содержит диод 4, первый вывод которого связан с первым входным вьш од ом 5 ячейки первым выводом резистора 6, а второй вывод подключен к первому выхо ному выводу.7 ячейки и первой обкладке конденсатора 8, причем вторая обкладка конденсатора 8 связан через зарядньШ ключ 9 с соединенными вместе входным 10 и выходнь1м 11 выводами ячейки, второй вьшод резистора 6 подключен к точке соединения конденсатора 8 и ключа 9, п выходов устройства 3 сдвига им- пульсов соединены с входами ключей 9 соответствующих ячеек. . Нагрузкой предлагаемого преобразователя служит цепочка, составленная из диода 12, конденсатора 13 и резистора 14. Преобразователь работает следую щим образом. В момент времени to все ключи закрыты, на выходных выводах 11 всех ячеек устанавливается напряжение Е. В момент времени t,, импул сом и, с первого выхода устройства 3 сдвига открывается ключ 9 пер вой ячейки и конденсатор 8 заряжается до напряжения Е. В момент вре мени t J ключ 9 ячейки закрывается (так как импульс его входе закончился), напряжение на выходе первой ячейки и выд1 скачком увеличив ется до 2Е, импульсом tJjC второго выхода устройства13 сдвига импульсо открывается ключ 9 второй ячейки и конденсатор 8 второй ячейки заря хается до напряжения 2Е от первой 76.2 ячейки. В момент времени tj ключ второй ячейки закрывается, напряже. ние на ее выходном выводе 11 скачком увеличивается до 4Е, импульсом Uj с выхода 3 устройства сдвига импульсов открьшается ключ 9 третьей ячейки и конденсатор 3 третьей ячейки заряжается до напряжения 4Е от второй ячейки. При запирании ключа третьей ячейки (в момент времени i) напряжение на ее выходе (J ц, з новится равным 8Е. В итоге на нагрузке 13-14 преобразователя выделяется напряжение UH . В момент времени ij импульсом U с neiJBoro выхода устройства Сдвига импульсов вновь открывается ключ 9 первой ячейки и напряжение и еь1Х1Становится равным Е. Напряжение это время снижается на величину Е, так как снижается на величину Е напряжение . на ключе 9 второй ячейки. В момент времени ig закрывается ключ 9 первой ячейки, напряжение на ее выходе Удых вновь становится равным 2Е, импульсом U открывается . ключ 9 второй ячейки, напряжение Ug(,,,j снижается до 2Е. Соответственно напряжение идук иижается до 6Е, так как напряжение на ютюче 9 третьей ячейки составляет 2Е, а напряжениена конденсаторе третьей ячейки - 4Е. В момент времени i-, напряжение на выходе второй ячейки DO. вновь возрастает до 4Е, импульсом (J открывается ключ 9 третьей ячейки и напряжение снижается.до 4Е. В момент времени tj закрывается ключ 9 третьей ячейки и напряжение Ugbixs вновь увеличивается до BE. Далее устройство рдботает так же, как в . моменты времени ig . Таким образом, при подаче сдвинутых относительно друг друга импул-ьсов напряжения на выходе преобразовдтеля .напряжение составляет , т.е. в каждый такт в каждой ячейке происходит последовательное удвоение напряжения за время, равное периоду тактовых импульсов. Все блоки устройства выполнены по известным схемам. Устройство сдвига импульсов может быть выполнено с применением сдвигового регистра или на основе линии задержки. Использование в блоке, управления устройства сдвига импульсов позволяет значительно упростить управление ячейкой, снизить массу и габариты, а также повысить надежность работы устройства. Кроме того, сокращается время выхода преобразователя на релсим, т.е. время установления напряжения на нагрузке. В предлагаемом устройстве -для преобразования выходного напряжения величиной Е до 8Е требуется три периода тактовых импульсов.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ в ПОСТОЯННОЕ, содержащий блок управления и п последовательно соединенных конденсаторновентильных ячеек удвоения напряжения, каждая из которых включает диод, первый вьюод которого соединен с первьм входным выводом ячейки и с первым вьгаодом резистора, а второй вывод диода подключен к первому выходному выводу ячейки и к первой обкладке конденсатора, лричем вторая обкладка конденсатора соединена через зарядный ключ.с общей точкой соединения вторых входного и выходного выводов ячейки, отличающийся тем, что, с целью .улучшения массогабаритных характеристик, повышения быстродействия и надежности, в каждой ячейке второй вывод резистора подключен к общей точке соединения конденсатора и зарядного ключа, а блок управления выполнен в виде устройства сдвига S импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а каждый из его выходов соединен с управляющим входом зарядного ключа одной из соответствующих конденсаторно-вентильных ячеек.