Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1989 года по МПК H02M7/155 

Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания интегральных микросхем.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение эффективности преобразователя путем обеспечения питания трех нагрузок и повьшения величины среднего значения выпрямленного напряжения, что обеспечивается работой устройства в режиме двухполупериодного выпрямления .

На чертеже представлена схема преобразователя. .

Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит транзисторы 1-6, из которых первый 1, третий 3 и четвертый 4 - р - п- р-типа, а второй 2, пятый 5 и шестой 6 - п-р-п-типа, а также первую 7, вторую 8 и третью 9 нагрузки, первый 10 и второй 11 диоды. Причем, базы .первого 1 и второго 2 транзисторов соединены между собой, а их коллекторы подключены к первой нагрузке 7, эмиттер первого транзистора 1 соединен с первым входным выводом 12, эмиттер второго транзистора 2 соединен с первым выходным выводом второй нагрузки 8, а эмиттер третьего транзистора 3 подключен к второму выходному выводу второй нагрузки 8, базы третьего 3, пятого 5 и шестого 6 транзисторов соединены между собой, коллекторы третьего 3 и пятого 5 транзисторов подключены к третьей нагрузке 9, эмиттеры четвертого 4 и пятого 5 транзисторов соединены между собой и подключены к второму входному выводу 13, база четвертого транзистора 4 соединена с базами первого 1 и второго 2 транзисторов, а коллек14571232

выводе 13 эмиттерные переходы транзисторов 1-4 смещаются в прямом правлении. Эмиттерный ток транзистора 2, протекая по нагрузке 8, вызывает падение напряжения на этой нагруз20

25

45

тор через первый диод 10 подключен к коллектору первого транзистора 1, эмиттер шестого транзистора 6 подключен к точке соединения эмиттера первого транзистора 1 с первым вход- HbJM выводом 12, а коллектор через jO второй диод 11 подключен к коллектору пятого транзистора 5.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом.

При появлении положительной полуволны синусоидального напряжения на первом входном выводе 12 и отрицательной полуволны на втором входном

ке, которое является выходным напряжением.

Транзисторы 1,2 и 3,5 работают в 10 инжекционном режиме. Носители заряда, инжектированные из эмиттеров транзисторов (дырки для транзисторов 1 и 3, электроны для транзисторов 2 и 5), проходя область базы, экстрагируются 15 коллекторами. За счет избыточного заряда дырок в коллекторах транзисто-, ров 1 и 3 возникает положительный инжекционный потенциал, а вследствие избыточного заряда электронов в коллекторах транзисторов 2 и 5 - отрицательный потенциал. Между коллекторами транзисторов 1,2 и 3,5 возникает ин- жекционное напряжение, которое является выходным напряжением инжекцион- ньгх источников, т.е. напряжением на нагрузках 7 и 9. Это напряжение определяется суммой потенциальных барье- ров коллекторных переходов транзисторов 1,2 и 3,5 в равновесном состо- 30 янии и для кремниевых транзисторов находится в пределах 1,5 В.

Выходное напряжение на нагрузке 8 может иметь значительно большую величину и определяется как разность меж- 35 ДУ амплитудой входного синусоидального напряжения и падением напряжения на эмиттерных переходах транзисторов 1-4.

При появлении отрицательной полу- 40 волны синусоидального напряжения, на первом входном выводе 12 и положительной полуволны на втором входном выводе 13 эмиттерные переходы транзисторов 1 и 5 смещаются в обратном направлении и эти транзисторы запираются .

В то же время смещаются в прямом направлении эмиттерные переходы транзисторов 2,3,4 и 6; Транзисторы 4,2 и 3,6 образзтот пары, работающие в инжекционном режиме..Носители заряда, инжектированные из эмиттеров транзисторов (дьфки для транзисторов 3 и 4, электроны для транзисторов 2 и 6), ГС проходя область базы, экстрагируются коллекторами. Между коллекторами транзисторов 2,4 и 6,3 образуется инжекционное напряжение, т.е. напряжение на нагрузках 7 и 9. Ток эмитте0

5

5

jO

ке, которое является выходным напряжением.

Транзисторы 1,2 и 3,5 работают в инжекционном режиме. Носители заряда, инжектированные из эмиттеров транзисторов (дырки для транзисторов 1 и 3, электроны для транзисторов 2 и 5), проходя область базы, экстрагируются 5 коллекторами. За счет избыточного заряда дырок в коллекторах транзисто-, ров 1 и 3 возникает положительный инжекционный потенциал, а вследствие избыточного заряда электронов в коллекторах транзисторов 2 и 5 - отрицательный потенциал. Между коллекторами транзисторов 1,2 и 3,5 возникает ин- жекционное напряжение, которое является выходным напряжением инжекцион- ньгх источников, т.е. напряжением на нагрузках 7 и 9. Это напряжение определяется суммой потенциальных барье- . ров коллекторных переходов транзисторов 1,2 и 3,5 в равновесном состо- 0 янии и для кремниевых транзисторов находится в пределах 1,5 В.

Выходное напряжение на нагрузке 8 может иметь значительно большую величину и определяется как разность меж- 5 ДУ амплитудой входного синусоидального напряжения и падением напряжения на эмиттерных переходах транзисторов 1-4.

При появлении отрицательной полу- 0 волны синусоидального напряжения, на первом входном выводе 12 и положительной полуволны на втором входном , выводе 13 эмиттерные переходы транзисторов 1 и 5 смещаются в обратном направлении и эти транзисторы запираются .

В то же время смещаются в прямом направлении эмиттерные переходы транзисторов 2,3,4 и 6; Транзисторы 4,2 и 3,6 образзтот пары, работающие в инжекционном режиме..Носители заряда, инжектированные из эмиттеров транзисторов (дьфки для транзисторов 3 и 4, электроны для транзисторов 2 и 6), ГС проходя область базы, экстрагируются коллекторами. Между коллекторами транзисторов 2,4 и 6,3 образуется инжекционное напряжение, т.е. напряжение на нагрузках 7 и 9. Ток эмитте

pa транзистора 2 создает падение н

пряжения на второй 8 нагрузке.

Диоды 10 и 11 необходимы для прдотвращения работы транзисторов 4 6 в инверсном режиме.

Таким образом, во всех трех нагрузках 7-9 за один период входног синусоидального напряжения появляюся две положительные полуволны выпрямленного напряжения, т.е. происходит процесс двухполупериодного в прямления.

Формул

изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два транзистора р - п - р- и п - р - п-типа и две нагрузки, причем базы первого р - п - р-транзистора и второго п - р - п-транзистора соединены между собой, а их коллекторы соединены с выходными выводами для подключения первой нагрузки, эмиттер первого транзистора соединен с первым входным выводом, а эмиттер второго транзистора подключен к первому выходному выводу для подключения второй нагрузки,

0

5

0

5

отличаю-щийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьшения эффективности, в него дополнительно введены третий и четвертый р - п - р-транзис- торы, пятый и шестой п - р - п-транг зисторы, первый и второй диоды, при этом эмиттер третьего транзистора подключен к второму выходному вьгео- ду для подключения второй нагрузки, базы третьего, пятого и шестого транзисторов соединены между собой, коллекторы третьего и пятого транзисторов образуют выходные выводы для подключения третьей нагрузки, эмиттеры четвертого и пятого транзисторов соединены между собой и подключены к второму входному выводу, база четвертого транзистора соединена с базами первого и второго транзисторов, а его коллектор через первьй диод подключен к коллектору первого транзистора, эмиттер шестого транзистора подключен к точке соединения эмиттера первого транзистора, с первым входным выводом, а его коллектор через второй диод подключен к коллектору пятого транзистора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках питания интегральных микросхем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьшение эффективности путем обеспечения питания трех нагрузок и повышения величины среднего значения вьшрямленного напряжения за счет обеспечения работы устройства в режиме двухполупериодного вьтрямления. Устройство состоит из двух транзисторных групп, каящая из которых включает три транзистора, соединенные базами. В первую группу вxoдяt транзисторы 1,2,4, а во вторую - транзисторы 3,5,6, причем транзисторы 1,3,4 имеют р - п - р-тип проводимости, а транзисторы 2,5,6 - п - р - п-тип проводимости. Коллекторы транзисторов 4,1 и 6,5 соединены соответст;венно через диоды 10,11. Коллекторы транзисторов 1,2, и 3,5 соединены, соответственно с нагрузками 7,9. Нагрузка 8 включена между эмиттерами транзисторов 2,3. Эмиттеры транзисторов 1,6 и 4,5 соединены соответственно с входными выводами 12,13. За счет указанного соединения элементов за один период входного синусоидального напряжения на нагрузках 7,8,9 появляются две положительные полуволны выпрямленного напряжения, т.е. осуществляется процесс двухполупериодного выпрямления. При этом пары транзисторов 1, 2 и 3,5 в положительный полупериод и пары транзисторов 4,2 и 3,6 в отрицтельный полупериод ра- ботают в инжекционном режиме. 1 ил. (Л О1 ю со