Умножитель постоянного напряжения Советский патент 1991 года по МПК H02M3/07 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения зарядного тока конденсаторов.

На чертеже представлена электрическая схема умножителя.

Умножитель постоянного напряжения; содержит источник 1 постоянного напряжения, плюсом соединенный с входным выводом, с анодом входного диода 2, выходным накопительным конден- сатором 3 и разрядным ключевым элементом 4, который управляемым выводом подключен к блоку 5 управления. Другим выводом разрядный ключ 4 соединен с анодами соединенных вместе первых разрядных диодов 6, включенных в п параллельных цепочек. В каждой цепочке 6 через конденсатор 7 соединен с вторым разрядным диодом 8 Диоды 8 всех цепочек соединены между собой катодами и подключены к другому выводу выходного накопительного конденсатора 3 и выходному выводу для подключения нагрузки 9, При этом п-1 зарядных диодов 10 сое- диняют разнополярные обкладки конденсаторов 7 смежных цепочек, источник 1 постоянного напряжения минусовым выводом образует общий вывод и подключен к другому выводу нагрузки 9 и выводу управляемого зарядного ключевого элемента (ключа) 11. Управляющий выход этого ключа соединен с выходом блока 12 управления. Другой вывод зарядного ключа 11 соеди- нен с отрицательной обкладкой конденсатора 7 в последней цепочке.

Кроме того, в устройство введены ограничительный резистор 13, резистор 14 датчика тока, управляющий 15 и исполнительный 16 транзисторы, резистор 17 и диод 18. Катод входного диода 2 через соединенные последовательно ограничительный резистор

13 и резистор 14 датчика тока под

ключей к положительной обкладке конденсатора 7 первой цепочки. Управляющий транзистор 15 база-эмиттер- ным переходом шунтирует резистор 14 датчика тока, а исполнительный транзистор 16 коллектор-эмиттерным переходом шунтирует ограничительный резистор 13. База исполнительного трзистора 16 соединена с коллектором

Q

«; 0 5 .„

.,-

5

0

5

управляющего транзистора 15 и через резистор 17 - с катодом диода 18, который анодом соединен с плюсовым выводом источника 1 постоянного напряжения .

Умножитель постоянного напряжения работает следующим образом.

Блок управления зарядным ключом 12 вырабатывает импульсы управления, инверсные к импульсам управления блока 5. За время действия импульса управления, открывающего зарядный ключ 11, конденгаторы 7 параллельных цепочек заряжаются последовательно от источника постоянного напряжения через входной диод 2, переход коллектор - эмиттер исполнительного транзистора 16, резистор 14 датчика тока (имеющий очень малое сопротивление) , зарядные диоды 10 и открытый зарядный ключ 11. При увеличении зарядного тока свыше заданного значения увеличивается падение напряжения на резисторе 14 датчика тока. Отпирается управляющий транзистор 15, подающий через свой переход коллектор - эмиттер запирающее напряжение на базу исполнительного транзистора 16, запирая его. До этого исполнительный транзистор 16 был открыт отпирающим напряжением источника 1 постоянного напряжения, поступающим от плюсового вывода источника t через диод 18 и резистор 17. При закрытом исполнительном транзисторе 16 зарядный ток конденсатора 7 ограничивается ограничительным резистором 13. При уменьшении зарядного тока запирается управляющий транзистор 15 и снова отпирается исполнительный транзистор 16. В конце заряда, время которого определяется характеристиками схемы заряда, напряжение на каждом конденсаторе 7 достигает значения, примерно в п раз меньшего значения напряжения источника постоянного напряжения. После прекращения сигнала с блока 12 управления зарядный ключ 11 размыкается. Подается управляющий сигнал с блока 5 управления, открывающий раа- рядный ключ 4. При этом конденсаторы 7 параллельных цепочек через разрядные диоды 6 и 8 и открытый разрядный ключ 4 разряжаются на выходной накопительный конденсатор 3. Напряжение достигает значения, которое имели конденсаторы 7 параллельных цепочек

в конце периода заряда. На выходе устройства появляется напряжение, являющееся суммой напряжений источника постоянного напряжения и выходного конденсатора 3. Далее процесс повторяется. Форм.ула изобретения

Умножитель постоянного напряжения содержащий входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, п параллельно соединенны цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первого разрядного диода, конденсатора и второго разрядного диода, причем разноименные обкладки конденсаторов каждой пары смежных цепочек соединены через соответствующий зарядный диод, входной диод, анодом соединенный с входным выводом для подключения положительного выхода указанного источника питания, с одним из выводов управляющего разрядного ключевого элемента и через выходной накопительный конденсатор - с выходным выводом и с общей точкой соединения катодов вторых разрядных диодов,причем другой вывод разрядного ключевого элемента подключен к общей точке соединения анодов первых разрядных диодов, отрицательная обкладка конденсатора последней цепочки соединена с одним из выводов зарядного ключевого элемента, другой вывод которого соединен с общим выводом, а управляющие входы зарядного и разрядного ключевых элементов соединены с выходами соответствующих блоков управления, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения зарядного тока конденсаторов, дополнительно введены управляющий и

5 исполнительный транзисторы, диод,

анодом соединенный с входным выводом, а катодом через дополнительно введенный резистор - с базой исполнительного транзистора и с коллектором уп0 равляющего транзистора, база-эмиттер- ный переход которого зашунтирован дополнительно введенным резистором датчика тока, а также ограничительный резистор, включенный параллельно кол5 лектор-эмиттерному переходу исполнительного транзистора и последовательно с резистором датчика тока, причем катод входного диода через указанные последовательно соединенные ограни0 читальный резистор и резистор датчика тока подключен к положительной обкладке конденсатора первой цепочки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоаппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности путем, уменьшения зарядного тока конденсаторов. Устройство состоит из параллельно соединенных цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных через конденсатор 7 разрядных диодов 6, 8. Разноименные обкладки конденсаторов 7 смежных цепочек соединены через зарядные диоды 10. Положительный выход источника 1 питания соединен с одним из выводов разрядного ключа 4, другим выводом соединенного с анодами диодов 6, с анодами диодов 2, 18 и через конденсатор 3-е катодами диодов 8 и выходным выводом для подключения нагрузки 9. Отрицательная обкладка конденсатора 7 последней цепочки соединена с одним из выводов зарядного ключа 12, другим выводом соединенным с общим выводом. Положительная обкладка конденсатора 7 первой цепочки через резисторы 14, 13 соединена с катодом диода 2. База транзистора 16 и коллектор транзистора 15 через резистор 17 соединены с катодом диода 18. Резистор 13 шунтирует коллектор-эмиттерный переход транзистора 16, резистор 14 - база- эмиттерный переход транзистора 15. Введение резисторов 13, 14, 17 диода 18 и транзисторов 15, 16 и указанное соединение элементов устройства обеспечивают ограничение зарядного тока конденсаторов до уровня, не превышающего предельного значения, согласно техническим условиям. 1 ил. 3 (Л