Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1986 года по МПК H02M7/217 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования малого переменного напряжения в постоянное, например, для питания устройств интегральной инжекционной логики.

Цель изобретения - повышение КПД.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.

Устройство содержит входной вывод 1, выходной вывод 2 и общий вывод 3. Истоки МДП-транзисторов 4 и 5 соединены между собой и подключены к входному выводу 1. Подложка каждого МДП-транзистора соединена со своим стоком. К выходному выводу 2 подключен сток МДП-транзистора 4. Затвор МДП-транзистора 4 подключен к одному из выводов резистора 6, резистора 7 и конденсатора 8. Другой вывод конденсатора 8 соединен с другим выводом резистора 6 и подключен к выводу 3. Другой вывод резистора 7 подключен к стоку МДП-транзистора 5. Затвор последнего подключен к выводу 3. Нагрузка 9 подключается к выводам 2 и 3.

Устройство работает следующим образом.

К входному выводу 1 прикладывается переменное напряжение UBX. При отрицательной полуволне UBX МДП-транзистор 4 на- ходится в закрытом состоянии, а МДП-транзистор 5 открывается при превышении (по модулю) UBI его напряжения отсечки (порогового напряжения). На стоке МДП-транзистора 5 последовательно включены резисторы 7 и 6, образующие делитель напряжения. Сигнал, выделяемый на резисторе 6, заряжает конденсатор 8. Напряжение на последнем практически сохраняется в течение нескольких периодов . Это отрицательное напряжение на конденсаторе 8 приложено к затвору МДП-транзистора 4.

При положительной полуволне UBX МДП- транзистор 5 закрывается и на нагрузке 9 появляется выходное напряжение преобразователя. Отрицательное напряжение на затворе МДП-транзистора 4 призвано уменьшить порог его открывания. Для получения

минимальных потерь выходного напряжений преобразователя необходимо, чтобы напря- жение порога открывания МДП-транзистора 4 было близко к нулю. Выполнение этого условия достигается при равенстве напряжения на затворе МДП-транзистора 4 его напряжению отсечки. Для того, чтобы выполнялось такое равенство при заданном UBX необходимо подобрать номиналы резисторов 6 и 7.

Для получения минимальных потерь вы- аддного напряжения и повышения КПД при преобразовании малых напряжений используют МДП-транзисторы с коротким каналом (ДМОП, УМОП и т. д.) и напряжением отсечки в десятые доли вольта.

Рассматриваемый низковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное может стать основной структурой при создании эффективных низковольтных преобразовательных устройств и систем. Такой преобразователь достаточно просто реализуется в интегральном монолитном исполнении.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной и выходной выводы, основной резистор, один вывод которого подключен к общему выводу МДП-транзистор с индуцированным р-кана- лом, затвор которого подключен к другому выводу основного резистора, исток - к входному, а сток - к выходному выводу, отли- чающийсятем, что, с целью повышения КПД, в него введены дополнительный резистор, конденсатор и МДП-транзистор с индуцированным п-каналом, исток которого подключен к входному выводу, затвор - к общему выводу, а сток - к одному из выводов дополнительного резистора, другой вывод которого подключен к затвору МДП-транзистора с р-каналом, конденсатор включен параллельно основному резистору, а подложка каждого МДП-транзистора соединена со своим стоком.

Изобретение предназначено для питания устройств интегральной инжекционной логики. Цель изобретения - повышение КПД. Преобразователь содержит МДП lit nit транзисторы 4 и 5, истоки которых соединены и подключены к входному выводу 1. Подложка каждого МДП-транзистора соединена со своим стоком. К выходному выводу 2 подключен сток МДП-транзистора 4. Затвор МДП-транзистора 4 через резистор 6 соединен с затвором МДП-транзистора 5, заземленным выходным выводом 3 и одной из обкладок конденсатора 8. Другая обкладка конденсатора 8 соединена с затвором МДП- транзистора 4 и через резистор 7 со стоком МДП-транзистора 5. Введение резистора 7, конденсатора 8 и МДП-транзистора 5 с индуцированным п-каналом и использование МДП-транзистора с индуцированным р-ка- налом, обеспечивают сохранение напряжения на конденсаторе 8 в течение нескольких периодов входного напряжения. Минимальные потери выходного напряжения обеспечиваются приближением порога открывания МДП-транзистора 4 к нулю при равенстве напряжения на затворе МДП-транзистора 4 его напряжению отсечки, для чего подбирают номиналы резисторов 6 и 7. 1 ил. i а с 7 /г I о п Ю ГчЭ 05 ел со О5