Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1991 года по МПК H02M7/217 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания различных цепей интегральных схем.

Цель изобретения - увеличение КПД и повышение частоты пульсаций.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на выходе однофазного выпрямителя (диодного моста) и на выходных выводах преобразователя.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит три МДП- транзистора с индуцированными р-каналами 1-3, истоки и подложки которых объединены и подключены к первому выходному выводу однофазного выпрямителя 4 (например, диодного моста, см. фиг. 1). Второй выходной вывод однофазного выпрямителя 4 соединен с общей шиной, анодом диода 5, одними выводами трех нагрузочных резисторов 6-8 и затвором МДП-тран- зистора 3. Другие выводы нагрузочных резисторов 6-8 образуют соответственно три выходных вывода преобразователя 9- 11. Первый выходной вывод преобразователя 9 соединен со стоком МДП-транзистора

1,второй выходной вывод 10 преобразователя подключен к стоку МДП-транзистора 2 и анодом диода 12, а третий выходной вывод преобразователя 11 соединен со стоком МДП-транзистора 3, катодом диода 5, анодом диода 13, и затвором МДП-транзистора

2.Катоды диодов 12 и 13 объединены и подключены к затвору МДП-транзистора 1.

О

о ел N

со

Входные выводы преобразователя образованы входными выводами однофазного выпрямителя 4.

Преобразователь работает следующим образом.

Входное переменное напряжение подается на входные выводы однофазного выпрямителя 4. На выходных выводах однофазного выпрямителя 4 (фиг. 1 однофазный выпрямитель представлен в виде диодного моста) и истоках МДП-транзисто- ров 1-3 будут присутствовать положительные полуволны UBX (см. фиг. 2). Для успешной работы преобразователя желательно, чтобы пороговое напряжение МДП- транзисгора 1 было ниже порогового напряжения МДП-транзистора 2, которое в свою очередь было ниже порогового напряжен ня МДП-транзистора 3. При превышении входным напряжением UBx величины порогового напряжения МДП-транзистора 1 (по модулю) он открывается и на первом выходном выводе 9 появляется выходное напряжение 11Вых.1. Когда напряжение UBx достигает величины порогового напряжения МДП-транзистора 2, он так же открывается и на втором выходном выводе 10 появляется выходное напряжение 11вых.2. При этом напряжение между затвором и истоком МДП-транзистора 1 становится близким к нулю и МДП-транзистор 1 закрывается. Таким образом, напряжение 1вых.1 равняется пороговому напряжению МДП- транзистора 2, а при включении сглаживающего фильтра на выходе преобразователя будет присутствовать на резисторе 6 постоянное положительное напряжение указанной величины.

Дальнейший рост напряжения UBX. приведет к открыванию МДП-транзистора 3. При этом напряжение между затвором и истоком МДП-транзистора 2 становится близким нулю и он закрывается.Максимальное напряжение на втором выходном выводе 10 преобразователя ивых.2 равняется пороговому напряжению МДП-транзистора 3. При отсутствии сглаживающего фильтра форма этого напряжения показана на фиг. 2 в виде заштрихованной области.

МДП-транзистор 1 закрыт Kak при открытом МДП-транзисторе 3, так и при открытом МДП-транзисторе 2 за счет подачи на его затвор напряжений 11вых.2 и Увыхз через диоды 12 и 13. При открытом МДП- транзисторе 3 на выходном выходе 11 преобразователя присутствует напряжение иВых.з UBX.

Таким образом, преобразователь обеспечивает три выходных напряжения различной величины, причем Овых.1 и ивых.2

0 однозначно определяются пороговыми напряжениями МДП-транзисторов 2 и 3, чем обеспечивается их стабильность. В зависимости от конкретных технических требований количество МДП-транзисторов в

5 преобразователе может быть уменьшено или увеличено. Диод 5 служит для защиты МДП-транзисторов от высоких напряжений (в частности, статических зарядов в окисле).

0 Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий три МДП- транзистора с индуцированным р-каналом, исток каждого из которых соединен со своей

5 подложкой, диод и три нагрузочных резистора, каждый из которых одними выводами подключен соответственно к одному из трех выходных выводов, а другим выводом - к общей шине, отличающийся тем, что,

0 с целью увеличения КПД и повышения частоты пульсаций, в него введено два допол- нительных диода и однофазный в ыпрямитель, входные выводы которого образуют входные выводы преобразователя,

5 первый выходной вывод подключен к истокам всех трех МДП-транзисторов, а второй выходной вывод соединен с общей шиной, затвором третьего МДП-транзистора и анодом основного диода, катод которого под0 ключей к третьему выходному выводу преобразователя, аноду первого дополнительного диода, стоку третьего МДП-транзистора и затвору второго МДП-транзистора, сток которого соединен

5 с вторым выходным выводом преобразователя и анодом второго дополнительного диода, катод которого подключен к катоду первого дополнительного диода и затвору первого МДП-транзистора, стоком соеди0 ненного с первым выходным выводом преобразователя.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания различных цепей интегральных схем. Цель изобретения - увеличение КПД и повышение частоты пульсаций. Преобразователь переменного напряжения в постоянное позволяет получить три различных выходных напряжений различной величины, причем первые два из них (на выходных выводах 9 и 10 преобразователя) однозначно определяются величинами пороговых напряжений МДП-транзисторов 2 и 3, а третье входное напряжение (на выходном выводе 11 преобразователя) зависит от величины входного напряжения, чем обеспечивается их стабильность. В преобразователе в каждый момент времени происходит потребление энергии посредством только одного из МДП-транзисторов 1 - 3, который находится в открытом состоянии. 2 ил.

t

6/Х

13 12

1

Фиг.1

АЛ

i

k

t

Фиг. I