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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания высоковольтных микроэлектронных устройств.

Целью изобретения является повышение рабочего напряжения преобразователя при тех же величинах КПД

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя переменного напряжения в постоянное

Преобразователь содержит силовой трансформатор 1, к первичной обмотке которого подключается источник входного переменного напряжения. Вторичная обмотка трансформатора 1 имеет четыре вывода: два крайних и два промежуточных. Первый крайний вывод является основным и может быть подключен к общей шине устройства.

Второй крайний вывод является управляющим и подключен к затворам МДП-транзисторов 2 и 3. Промежуточный основной вывод вторичной обмотки, с которого снимается напряжение на HjrpysKy, подключен к истоку с подложкой МДП-транзистора 2 и затвору МДП-транзистора 4, исток которого подключен к другому промежуточному выводу вторичной обмотки трансформатора 1. который расположен в средней точке между основными выводами. Сток МДП-транзистора 2 подключен к истоку с подложкой МДП-транзистора 3, стоку с подложкой МДП-транзистора 4 и первому выводу резистора 5, второй вывод которого подключен к стоку МДП-транзистора 3 и одному выходному выводу, другой выходной вывод подключен к основному выводу вторичной

о

V.

с

х

СА V,

обмотки трансформатора 1. К выходным выводам подключается нагрузка 6. Секция вто- ричной обмотки трансформатора 1, расположенная между промежуточными основным и управляющим выводами, обеспечивает напряжение, превышающее пороговое напряжение МДП-транзисторов 2иЗ.

Преобразователь работает следующим образом.

При наличии положительной полуволны на управляющем, промежуточном основном и среднем промежуточном выводах вторичной обмотки трансформатора 1 (относительно основного вывода) МДП-транзисторы 2 и 3 открыты и практически все напряжение с силового вывода поступает на нагрузку 6. При этом МДП-транзистор 4 находится в закрытом состоянии и не влияет на работу устройства.

В следующий полупериод, при отрицательной полуволне, поступающем на затворы МДП-транзисторов 2,3 и 4, МДП-транзисторы 2 и 3 будут находиться в закрытом, а МДП-транзистор 4 - в открытом состоянии. Для надежной работы силовых МДП-транзисторов 2 и 3 в закрытом состоянии необходимо, чтобы падения обратного напряжения на них было примерно равны. Для такого выравнивания напряжений (симметрирования МДП-транзисторов 2 и 3) и служат МДП-транзистор 4 и резистор 5.

С помощью резистора 5, сопротивление которого выбирается несколько меньше сопротивлений закрытых МДП-транзисторов 2 и 3, получается,что в отсутствии цепи МДП-транзистора 4 на МДП-транзисторе 2 будет иметь место несколько большее падение напряжения, чем на параллельно включенных МДП-транзисторе 3 и резисторе 5. Для выравнивания этих падений напряжения и служит цепь МДН-транзистора 4, который открыт при отрицательной полуволне на его затворе. Если на основном выводе вторичной обмотки трансформатора 1 имеет место амплитудное значение напряжения U, то на среднем промежуточном выводе напряжение равно 0.5U. Это напряжение 0,511 и приложено к стоку МДП-тран- эистора 2 и истоку МДП-транзистора 3, В результате на МДП-транзисторах 2 и 3 при их закрытом состоянии всегда будут иметь

место равные падения напряжения, максимальное значение которых 0,5U. Таким образом, для надежной работы устройства необходимо только, чтобы 0,511 было меньше максимально-допустимого напряжения

на стоке одного МДП-транзистора.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для подключения источника переменного напряжения, и МДП-транзистор с индуцированным

n-каналом, затвор которого подключен к крайнему управляющему выводу вторичной обмотки трансформатора, первый основной вывод которой подключен к истоку МДП- транзистора, отличающийся тем, что,

с целью повышения рабочего напряжения при тех же величинах КПД, в него введены дополнительный МДП-транзистор с индуцированным n-каналом, МДП-транзистор с ин- дуцированным р-каналом, резистор и

выполнен дополнительный вывод от средней точки основной части вторичной обмотки трансформатора, который подключен к истоку МДП-транзистора с р-каналом, затвором подключенного к истоку и подложке основного МДП-транзистора, сток которого соединен со стоком и подложкой дополнительного МДП-транзистора с р-каналом, с первым выводом резистора и истоком и подложкой дополнительного

МДП-транзистора с n-каналом, причем за-, твор дополнительного МДП-транзистора с n-каналом. подключен к затвору основного МДП-транзистора, а сто - ко второму выводу резистора и одному выходному выводу,

другой выходной вывод образован вторым основным выводом вторичной обмотки трансформатора,

IT . IT

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания высоковольтных микроэлектронных устройств. Цель изобретения - повышение рабочего напряжения преобразователя при тех же величинах КПД. В преобразователе за счет последовательного включения МДП-транзисторов 2, 3 с N-каналом вдвое увеличивается максимальное рабочее напряжение устройства. Симметрирование МДП-транзисторов 2, 3 в закрытом состоянии осуществляется с помощью МДП-транзистора 4 с P-каналом и резистора 5. Использование лишь одного щунтирующего резистора 5 позволяет получить значительные величины КПД, при одновременном повышении в два раза рабочего напряжения. 1 ил.

XJ

JH

IK