Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1991 года по МПК H02M7/538 

1

(21)4707174/07

(22)19.06.89

(46) 30.05.91.Бюл. № 20

(71)Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

(72)Д.В.Игумнов, В.В.Дрожжев, В.А.Масловский и С.В.Костюнин

(53)621.314.58 (088.8)

(56)Алексеев О.В. и др. Электротехнические устройства.М. : Энерго- иэдат, с.214-222, р.8.3.

Волков С. Генераторы прямоугольных импульсов на МОП-элементах. М.: Энергоиздат, с. 141, р.4.1.

(54)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

(57)Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

в маломощных источниках питания, предназначенных для работы с интегральными схемами. Цель - повышение КПД. Устройство содержит два МДП-транзис- тора 1, 2, два конденсатора 7. 8, диод 9, При отпирании МДП-транзисто- ра 2 происходит заряд конденсатора 8 и активное запирание МДП-транзистора 1. На выходном выводе формируется сигнал положительной полярности. После окончания разряда конденсатора 7 и заряда конденсатора 8 происходит переключение преобразователя. Таким образом, происходит формирование импульсов положительной полярности, длительность и частота повторения которых определяются временами перезаряда конденсаторов 7 и 8. 1 ил.

i

(Л

о ел

со

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в маломощных источниках питания, предназначенных для работы с интегральными схемами.

Цель изобретения - повышение КПД

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя постянного напряжения в переменное.

Схема содержит два МДП-транзисто ра с индукцированным р-каналом 1 и 2, четыре резистора 3-6. два конденсатора 7 и 8, диод 9 и два резистора 10 и 11 . МДП-транзистор 2 яв- ляется силовым элементом. Входной вывод для переключения первичного источника постоянного напряжения подключен к истокам и подложкам МДП-транзисторов 1 и 2 и первому выводу резистора 10. Выходной вывод подключен к стоку МДП-транэистора 2 и аноду диода 9. Первая обкладка конденсатора 8 подключена к затвору МДП-транзистора 1 и первому выводу резистора 6, второй вывод которого подключен к второму выводу резистор 10 и первому выводу резистора 11. Звор МДП-транзистора 2 подключен к первому выводу резистора 5 и первой обкладке конденсатора 7. вторая обкладка которого подключена к первому выводу резистора 3 и стоку МДП-транзистора 1. Вторая обкладка конденсатора 8 подключена к катоду диода 9 и первому выводу резистора второй вывод которого подключен к в рым выводам резисторов 3,5 и 11 и общему выводу.

Для заданной величины рабочего напряжения первичного источника Еп с помощью делителя напряжения, выполненного на резисторах 10 и 11, выставляется порог открывания МДП-транзистора 1, чем и обеспечи- вается устойчивая работа преобразователя. Диод 9 служит для исключения влияния нагрузки на процесс разряда конденсатора 8.

Преобразователь работает следующим образом.

При открытом МДП-транзисторе 1 и закрытом МДП-транзисторе 2 U6bl О и происходит заряд конденсатора 7 от ЕП через МДП-транзистор 1 и резистор 5, а также разряд конденсатора 8 через резисторы 4, 6 и 11. Этот процесс длится до тех пор, пока напряжение между затвором и исто

0

5

Q

$

5

0

5

0

0

ком МДП-транзистора 2 не превысит величину его напряжения отсечки, а напряжение между затвором и истоком МЦП- транзистора 1 не сравняется со своим порогом закрывания (открывания) - В результате МДП-транзистор 2 открывается, а МДП-транзистор 1 закрывается. Ппи этом происходит заряд конденсатора 8 по цепи: Е - МДП-транзистор 2 - диод 9 - конденсатор 8 - резисторы 6 и 11 - общий вывдд. В результате положительное напряжение от U6b(X, поступающее на затвор МДП-транзистора 1, формирует его закрывание. Одновременно происходит разряд конденсатора 7 через резисторы 3 и 5. При этом отрицательное напряжение (заряженного конденсатора 7) на затворе МДП-транзистора 2 формирует его закрывание. При открытом МДП-транзисторе 2 U...,

о I

ЛЕ„. После окончания разряда конденсатора 7 и заряда конденсатора 8 происходит переключение преобразователя: МДП-транзистор 1 открывается, ДП-транзистор 2 закрывается. В даль- Внешнем происходит аналогичное пе- переключенияДП-транзисторов 1 и 2, чем и обуславливается формирование на выходной клемме импульсов положительной полярности, длительность и частота повторения которых определяется временами перезаряда конденсаторов 7 и 8.

При закрытом МДП-транзисторе 2 мощность первичного источника расходуется лишь на резисторах 3,10 и 11, а поскольку эти резисторы можно выбрать больших номиналов (десятки или сотни кОм), то эта мощность потерь незначительна. При открытом МДП-транзисторе 2 потери возникают на сопротивлении его канала, которое в современных силовых МДП-струк- турах может снижаться до десятых (или даже сотых) долен Ома. За счет малых потерь в преобразователе реализуется высркий КПД. Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий два МДП-транзистора, истоки и под-ложки которых соединены между собой, четыре резистора, два конденсатора и диод, анод которого подключен к стоку второго МДП-транзистора, затвор которого подключен к первому выводу третьего резистора и первой

обкладке первого конденсатора, вторая обкладка которого подсоединена к первому выводу первого резистора и стоку первого МДП-транзистора, затвор которого присоединен к первому выводу четвертого резистора и первой обкладке второго конденсатора, вторая обкладка которого подключена к первому выводу второго резистора, второй вывод которого подключен к вторым выводам первого и третьего резисторов, отличающийся тем, что, с целью

повышения КПД, введено два дополнительных резистора, первый из которых своим первым выводом подключен к входному выводу и истокам обоих МДП-транзисторов, а вторым выводом - к второму выводу четвертого резистора и первому выводу второго дополнительного резистора, второй вывод которого подключен к общему выводу первого резистора, а вторая обкладка второго конденсатора подклю - чена к катоду диода, анод которого подсоединен к выходному выводу.