Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/07 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при преобразовании малых постоянных напряжений, например, для цепей питания маломощных интегральных схем.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет повышения выходного напряжения преобразователя (относительно входного).

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь состоит из генера тора 1 импульсов, пяти МПД-транзис- торов 2-6 с индуцированными р-канала ми,трех конденсаторов 7-9 диода 10. Напряжение положительной полярности от источника входного напряже- ния Uj подается на исток МДП-тран- зистора 2, анод диода 10 и один вывод генератора 1 импульсов, второй вывод которого подключен к общей шине. Первый выход генератора 1 им- пульсов подключен к затворам МДП- транзисторов 2-4. Сток и подложка МДП-транзистора 2 соединены с истоком МДП-транзистора ;6 и одной обкладкой конденсатора 8, вторая обкладка которого соединена со стоком и подложкой МДП-транзистора 3 и стоком МДП-транзистора 5,исток и подложка которого соединены со .стоком МДП- транзистора 4, катодом диода 10 и од ной обкладкой конденсатора 9, вторая обкладка которого соединена с одной обкладкой конденсатора 7,истоком МДП-транзистора 3 и подключена к общей шине. Сток и подложка МДП-тран- зистора 6 соединены с выходом устройства, второй обкладкой конденсатора 7, истоком и подложкой МДП-транзистора 4. Затворы МДП-транзисторов 5 и 6 подключены к второму выходу генератора 1 импульсов.

Генератор может быть собран по схеме мультивибратора.Первый и второй выходы генератора 1 импульсов являются выводами с различных плеч муль тивибратора. Первый и второй выходы генератора 1 импульсов являются выводами с различных плеч мультивибратора: когда на первом выходе имеет место положительное напряжение (равное входному напряжению устройства U,, ) , то на втором выходе напряжение практически равно нулю, и наоборот. В предлагаемом устройстве номера выходов генератора 1 импульсов могут быть взяты произвольно. Постоянное напряжение U является напряжением питания для генератора 1 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

При нулевом напряжении на первом выходе 11 генератора 1 импульсов и положительном напряжении на втором выходе МДП-транзисторы 2-4 открыты а МДП-транзисторы 5 и 6 заперты. При этом все конденсаторы заряжаются до напряжения, близкого к Ugn конденсатор 8 заряжается через открытые МДП-транзисторы 2 и 3, конденсатор 9 - через диод 10, а конденсатор 7 - через МДП-транзистор 4. При переклю- ч.ении генератора 1 (мультивибратора) т.е. при появлении положительного напряжения на первом выходе генератора 1 импульсов и исчезновении его на втором выходе 12, состояния МДП- транзисторов изменяются на противоположные: МДП-транзисторы 2-4 заперты, а НДП-транзисторы 5 и 6 открыты. Через открытый МДП-транзистор 5 конденсаторы 8 и 9 включаются в последовательную цепь, напряжение на которой становится близким к 2 U. Этим напряжением через открытый ЩП.- транзистор 6 происходит заряд конденсатора 7. При следующем переключении мультивибратора, т.е. при следующем появлении положительного напряжения на втором выходе генератора 1 импульсов и исчезновении его на первом выходе, конденсатор 8 подзаряжает описанным (прежним) способом, а конденсатор 9 заряжается через откры тьй МДП-транзистор 4 выходным напряжением Ugj,- 2U вх т.е. напряжением с конденсатора 7.Таким образом, при каждом последующем переключении мультивибратора (генератора 1 импульсов) происходит повьш1ение напряжения последовательно: на конденсаторе 9, на цепи из последовательно включенных конденсаторов 8 и 9, на конденсаторе 7, опять на конденсаторе 9 и т.д., пока этот процесс не будет компенсирован потерями в преобразователе.

Преобразователь является маломощным и позволяет получать повьшенные при работе на высокоомные нагрузки. Для получения возможно больших Ugt,, при заданных и желательно использовать МДП-транзисторы с короткими каналами (ДМОП, ВМОП), ко

торые обладают минимальными сопротивлениями для открытого состояния, Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения, содержащий генератор импульсов, соединенный одним выводом с входным выводом для подключения источни- ка входного напряжения, а вторым - с общей .шиной, два конденсатора, один из которых одной обкладкой соединен с выходным выводом, а другой - с общей шиной, и четыре МДП-транзис- тора с индуцированными каналами,два из которых имеют р-канал, исток первого МДП-транзистора с р-каналом соединен с входным выводом,а сток - с с одной обкладкой второго конденсатора, вторая обкладка которого соединена со стоком второго МЦП-транзис- тора с р-каналом,исток которого сое-, динен с общей шиной, а затвор - с затвором первого МДП-транзистора с р-каналом и первым выходом генератора импульсов, отличающий

с я тем,что,с целью расширения функ

циональных возможностей за счет повышения выходного напряжения, все МДП-транзисторы выполнены с р-канала- ми и введены дополнительно пятый МДП-транзистор с индуцированным р- каналом, конденсатор и диод, анод которого соединен с входным выводом,

а катод - со стоком третьего МДП- транзистора, истоком и подложкой четвертого ЬЩП-транзистора и одной обкладкой дополнительного конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной,сток и подложка первого МДП-транзистора соединены с истокам пятого МДП-транзистора , сток и подложка второго МДП -транзистора соединены со стоком четвертого НДП-транзистора затвор которого соединен с вторым выходом генератора импульсов и с затвором пятого МДП-транзистора,сток и подложка которого соединены с вы- ходньм выводом, истоком и подложкой третьего НЦП-транзистора, затвор) которого соединен с первым выходом генератора импульсов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при преобразовании малых постоянных напряжений для цепей питания маломощных интегральных схем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. За счет введения дополнительного {.{дп-транзистора 6, диода 10 и конденсатора 9, использования всех ВДП-транзисторов 2-6 с р-каналами и соединения элементов устройства по схеме умножения напряжения обеспечивается возможность получения выходе устройства повышенного напряжения относительно входного напряжения.Это позволяет использовать маломощный преобразователь при работе на высокоомные нагрузки, 1 ил. . -о 1-Й Р t: 1L 71 п: л с в (Л Ч.1Г N3 СЛ э