Бестрансформаторный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M3/335 

Фиг.Г

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях энергии постоян- - ного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, например в преобразователях, выполненных на конденсаторах, поочередно заряжаемых и разряжаемых.

Цель изобретения - повышение надежности путем повышения устойчивости работы мультивибратора.

На фиг.1 представлена блок-схема бестрансформаторного преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 - форма импульса на конденсаторах ум- ножительной цепочки , на фиг.З - схема преобразователя, пример исполнения .

Преобразователь по фиг.1 содержит входящие в блок мультивибратора компараторы 1 и 2,подключенные к управляющим входам RS-триггера З через формирователи 4 и 5 импульсов, буферные выходные каскады 6 и 7, посредством которых формируются импульсные последовательности U(U) перезарядка конденсаторных плеч 8 и 9 умножителя 10 напряжения, и общий вывод 11.

На фиг.З показана схема преобразователя в случае его изготовления по технологии полупроводниковых интегральных схем на биполярных элементах, В этом случае блок мультивибратора выполнен на транзисторах 12-25, конденсаторах 26 и 27, диодах 28 и 29 и резисторах 30-33, соединенных, как показано на фиг.З. Этот вариант может быть использован в качестве базовой схемы при проектировании бес- трансформаторных преобразователей уровня питающего напряжения с различными рабочими характеристиками путем подключения необходимого числа каскадов умножения, выбора величины тока заряда и емкости конденсаторов умножителя напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

В одном из устойчивых состояний RS-триггера первое конденсаторное плечо 8 умножителя 10 (вход U) посредством буферного каскада 6 соединено с общим выводом 11. Конденсаторы второго плеча 9 (вход U) заряжаются от буферного каскада 7 до момента срабатывания компаратора 2. По выходному сигналу компаратора формирователь 5 импульсов вырабатывает импульс сброса, который переводит RS- триггер 3 в другое устойчивое состояние, при котором через буферный-кас- кад 6 начинается заряд первого конденсаторного плеча 8 (вход U), а конденсаторы второго плеча соединяются с общей пиной 11 посредством буферного каскада 7. При достижении уровQ ня напряжения, устанавливаемого компаратором 1, RS-триггер З возвращается в первоначальное состояние. Далее процесс повторяется.

Возникающие при этом импульсы

5 напряжения U(U) обеспечивают нормальный режим работы умножителя 10 напряжения с оптимальной частотой преобразования напряжения.

Форма одиночного импульса из по0 следовательности U(U) показана на фиг.2 сплошной линией. Пунктирной линией показана форма импульса в случае возникновения дребезга переключения RS-триггера при отсутствии фор5 мирователей 4 и 5 импульсов, когда в соответствии с логикой работы преобразователя сразу же после изменения состояния триггера уменьшается напряжение на входе компаратора, выQ ходной сигнал которого вызывает переустановку RS-триггера, компаратор возвращается в исходное состояние и управляющий сигнал переустановки триггера пропадает. Если при этом окончательной установки RS-триггера не происходит, то напряжение на входе компаратора вновь увеличивается, и процесс переустановки триггера повторяется.

Таким образом, введение формирователей импульсов, вырабатывающих импульсы сброса RS-триггера по сигналу компаратора, повышает надежность работы преобразователя, позволяя исключить возможность возникновения дребезга (многократное воздействие сигнала компаратора на работу RS-триггера) импульса в работе преобразователя. В этом случае исключается необходимость выдерживания определенного соотношения между временем срабатывания RS-триггера и временем действия выходного сигнала компаратора, которые зависят от характеристик элементов схемы и наличия паразитных

5 емкостей, i

Кроме того, наличие формирователей

импульсов позволяет упростить выбор элементной базы, а также улучшить

5

0

5

0

технологичность изделия при серийном производстве.

Формула изобретения

Бестрансформаторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной, выходной и общий выводы для подключения источника питания и нагрузки соответственно, умножитель напряжения, выполненный по вентильно- конденсаторной схеме и входом соединенный с входным выводом, а выходом - с выходным выводом, и мультивибратор, выполненный в виде RS-триггера, один вход которого через первый буферный

каскад соединен с первым конденсаторным плечом умножителя напряжения и с входом первого компаратора, а второй выход через второй буферный каскад соединен с вторым конденсаторным плечом и с входом второго компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем повышения устойчивости работы мультивибратора, дополнительно введены первый и второй формирователи управляющих импульсов, причем первый из них включен между выходом первого компарато5 ра и S-входом триггера, а второй - между выходом второго компаратора и R-входом триггера.

vVWN,

LfetlX о

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например в преобразователях, выполненных на конденсаторах, поочередно заряжаемых и разряжаемых. Цель изобретения - повышение надежности путем повышения устойчивости работы мультивибратора. Устройство содержит входящие в блок мультивибратора компараторы 1,2, подключенные к управляющим входам RS-триггера 3 через дополнительно введенные формирователи импульсов 4,5. Выходы триггера через буферные каскады 6,7 соединены с конденсаторными плечами 8,9 умножителя напряжения 10 и с входами компараторов 1,2. Введение формирователей импульсов 4,5 позволяет исключить многократное воздействие сигнала компаратора на работу RS-триггера, приводящее к нарушению нормального переключения триггера. При этом упрощается выбор элементной базы устройства. 3 ил.