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

«

Изобретение относится к преобразовательным устройствам и предназначено для питания интегральных схем.

Цель изобретения - повышение мощности на втором выходе,

На фиг. 1 приведена схема опто- электронного преобразователя переменного напряжения в постоянное; на фиг. 2 - эпюры входного напряжения и напряжения на втором выходе преобразователя (заштрихованные участки).

Схема оптоэлек-тронного преобразователя переменного напряжения в постоянное содержит оптрон 1, состоящий мз светодиода 2 и фотодиода 3, на- .грузочные резисторы 4 и 5, МДП-тран- зистор 6 со встроенным каналом п- типа, входные выводы 7 и 8, вькодные выводы 9, 10 и 11.

Анод светодиода 2 оптрона 1 подключен к входному выводу 7, а его катод - к выходному выводу 9 и одному концу нагрузочного резистора 4, второй конец которого соединен с выводами 11 и 8. К катоду светодиода 2 также подключен сток МДП-транзис- тора 6, исток которого соединен с подложкой и подключен к выходному выводу 10 и одному концу нагрузочног резистора 5, второй конец которого соединен с выводами 11 и 8. Катод фотодиода 3 оптрона 1 подключен к затвору МДП-транзистора 6, а его анод подключен к истоку МДП-транзистора 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Между в ыводами 7 и 8 прикладывается входное переменное напряжение (синусоидальное напряжение первичного источника) Ug . Между вьтодами 9 и 11 снимается первое выпрямленное напряжение (первый выход преобразователя), а между выводами 10 и 11 - второе вы прямленное напряжение (второй выход преобразователя). Резистор 4 является нагрузкой первого выхода, а резистор 5 - нагрузкой второго выхода преобразователя.

При отрицательной полуволне Uj на выводе 7 через светодиод 2 ток протекать не будет. Напряжение на .нагрузках преобразователя появляется при положительной полуволне и, на выводе 7. Первый выход преобразователя реализуется с помощью светодиода 2 оптрона 1 и нагрузочного резис- трра 4, которые образуют схему обыч- ного однополупериодного выпрямителя

80172

где функции силового диода выполняет светодиод 2. ..

Преобразователь по второму выходу работает следующим образом.

При положительной полуволне U, на выводе 7, амплитуда которой пре- вьпиает напряжение пятки оптрона 1, ток протекает не только по нагрузочному резистору 4, но и через открыQ тый МДП-транзистор 6 по нагрузочному резистору 5. В этом случае на выводе 10 появляется напряжение второго выхода преобразователя. Так продолжается до тех пор, пока ток через свето5 диод 2 не возрастет до определенной критической величины, при которой вентильное напряжение на фотодиоде 3 станет больше (по модулю) напряжения отсечки МДП-транЗистора 6. При этом

0 МДП-транзистор запирается и прекращается протекание тока по резистору, 5 (ток светодиода обеспечивается током через резистор 4).

В зависимости от параметров оп5 трона 1 и МДП-транзистора 6 можно реализовать заданную величину напряжения на втором выходе преобразователя. Выходная мощность второго выхода будет определяться этим на0 пряжением и номиналом резистора 5. Как напряжение, так и мощность на втором выходе может быть значительно больше, чем в прототипе, где фотодиод является энергетическим эле- . ментом, максимальное напряжение на котором определяется равновесной высотой потенциального барьера его р-п-перехода (для кремния ,7 В) а мощность - коэффициентом передачи

jj оптрона.

Преобразователь просто реализу- ется в интегральном исполнении и может стать основой q;ля создания разнообразных вариантов преобразовательных устройств и систем. При ;необходймости в оптоэлектронном преобразователе можно использовать несколько оптронов при параллельном включении светодиодов и последова5

0

5

тельном включении фотодиодов. Формула изобретения

Оптоэлектронный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий оптрон, состоящий из светодиода и фотодиода, причем анод светодиода образует один входной

вывод, его катод - первый выходной вывод, другой входной вывод соединен с вторым выходным выводом, анод фотодиода образует третий выходной вывод, отличающийся тем, что, с целью повьгаения мощности на втором выходе, в него дополни

тельно введен МДП-транзистор со встроенным каналом п-типа, сток которого подключен к первому выходному выводу, исток соединен с подложкой и подключен к третьег выходному выводу, а катод фотодиода подключен к затвору МДП-транзистора.

ИзоЪретение относится к области преобразовательной техники и предназначено для питания интегральных схем.- Цель изобретения - повышение мощности на втором выходе. Устройство содержит оптрон 1, состоящий из светодиода 2 и фотодиода 3, нагрузочные резисторы 4, 5 и МДП-транзис-i тор 6 со встроенным каналом п-типа. Анод светодиода 2 подключен к входному выводу 7, а его катод - к выходному выводу 9. Между выходными выводами 9, 11 включен резистор 4. Между выходными выводами 10, 11 включен резистор 5. К катоду светодиода 2 подключен сток МДП-транзистора 6, исток которого соединен с подложкой и с вькодным вьшодом 10. Катод фотодиода 3 подключен к затвору МДП- транзистора 6, а его анод - к истоку МДП-транзистора 6. Введение МДП-транзистора 6 и указанное-соединение элементов устройства позволяют в зависимости от параметров оптрона 1 реализовать заданную величину напряжения на втором выходе. Выходная мощность второго выхода определяется этим напряжением и номиналом резистора 5. 2 ил. i (О to 4 00

Фиг. 2