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

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

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения защиты конденсаторов от превышения зарядного тока свыше допустимого значения и уменьшения диапазона изменения зарядного тока от воздействия дестабилизирующих факторов.

На чертеже представлена схема умножителя постоянного напряжения.

Источник 1 постоянного напряжения положительной клеммой сседирен r- входным выводом умножмте/ р напряжения, в отрицательной кпеммой - с общим выводом. К входному воду подключен анод входного диода 2, выходной накопительный конденсатор 3 и управляемый разрядный ключ 4, который управляемым выводом подключен к схеме 5 управления, а другим выводом разрядный кпюч 4 соединен с анодами соединенных вместе первых разрядных диодов 6, включенных в п цепочек, соединенных через конденсатор 7 с вторыми разрядными диодами 8, которые соединены между собой катодами и подключены к другому выводу ЕК ОДНСГО накопительного конденсатора 3 v нагрузке 9, при этом п--1 зарядных диодов 10 соединяют разнопо- лярные обкладки конденсаторов 7 смежных цепочек.

Источник 1 постоянного напряжения отрицательной клеммой подключен к другому выводу нагрузки 9 и выводу управляемого зарядного ключа И, который управляющим выводом соединен с выходом схемы 12 управления зарядным ключом II а другим выводом - с отрицательной обкладкой конденсатора 1 в последней цепочке.

В умножитель введены также ограничительный резистор 13. транзистор 14, оптоз- лектронный прибор 15, стабилитрон 16 и резистор 17. Причем катод входного диода 2 через ограничительный резистор 13 подключен к положительной обкладке конденсатора 7. В первой цепочке и к катоду стабилитрона 16. Транзистор 14 коллектор- эммттерным переходом шунтирует ограничительный резистор 13, а базой транзистор

14соединен с анодом фотоприемника опто- электронного прибора 15 и через резистор J7 с минусом источника 1 входного напряжения, Катодом оптоэлектронный прибор

15подключен к катоду входного диода 2. Стабилитрон 16 анодом соединен с анодом источника света опгоэлектронного прибора 15, который катодом подключен к чрица- тельной обкладке конденсатора 7 & первой цепочке. Входной д: 2 зашунтмрован резистором 18. Катод стабилитрона 16 чеоез резистор 19 соединен с базой транзистора 14. Предлагаемый умножитель работает следующим образом.

Схема управления зарядным ключом 11

вырабатывает импульсы управления (фиг. 2). Схема управления разрядным ключом 5 вырабатывает импульсы, инверсные к ним, За время действия импульса управления,

0 открывающего зарядный ключ 11, конденсаторы 7 параллельных цепочек заряжаются последовательно от источника 1 питания постоянного напряжения сначала через входной диод 2, ограничительный резистор 13,

5 зарядные диоды 10 и открытый зарядный ключ 11. При достижении ,г конденсаторе 7 заданного значения пробивается стабилитрон 16 и источник света оптоэлектронно- го прибора 15 получает питание. До этого

0 транзистор 14 заперт напряжением, подаваемым на его базу через резистор 17 с отрицательной клеммы источника 1 постоянного напряжения. Срабатывает фотопри- емник оптоэлектрснного прибора 15,

5 подавая на базу транзистора 14 чеоез резистор 18 отпирающее напряжение. Транзистор 14 отпирается. Напряжение заряда конденсаторов 7 от источника 1 постоянного напряжения по0 ступает через диод 2, переход коллектор- змиттер транзистора 14, зарядные диоды 10 и открытый зарядный ключ 11. В конце заряда, время которого определяется характеристиками схемы заряда, напряжение на

5 каждом конденсаторе 7 достигает значения примерно в п раз меньшего значения напряжения источника 1 постоянного напряжения. После прекращения сигнала со схемы 12 зарядный ключ 11 размыкается, Управля0 (Ощий сигнал подается со схемы 5 управления разрядным, ключом, открывающим разрядный ключ 4, При этом конденсаторы 7 параллельных цепочек через разрядные диоды 6 и 8 и открытый разрядный ключ 4

5 разряжаются на выходной накопительный конденсатор 3, Напряжение достигает значения, которое имеют конденсаторы 7 параллельных цепочек в конце периода заряда, На выходе умножителя появляется

0 напряжение, являющееся сумкой напряжений источника 1 постоянного напряжения и выходного конденсатора 3. Далее процесс повторяется.

Формула изобретения

5Умножитель постоянною напряжения,

содержащей входной, выхопной и общий аыводы для подключение соответственно, источника постоянного напряжения и нагрузки, блок умножения напряжения, состоящий из параллельно сочиненных цепочек,

каждая из которых выполнена из последовательно соединенных первого диода, конденсатора и второго диода, а между разноименными обкладками конденсаторов каждой пары смежных цепочек включен соответствующий зарядный диод, «ход- ной диод, анодом соединенный с входным выводом, через накопительный конденсатор - с выходным выэгдом, а также с одним из выводов разрядного ключа, другой вывод которого подключен к общей точке соединения анодов первых диодов блока умножения напряхсения, катод входного диода соединен с коллектором транзистора и через первый резистор - с эмиттером этого же транзистора, а также второй и третий резисторы и зарядный ключ, один которого соединен с катодом первого диода пос леднгй цепочки блока умножения напряжения, а другой - с общим выводом, причем управляющего выводы зарядного и разрядного ключей соединены с выходами соответствующих схем управления, отличающийся тем, что, с

иелью повышения надежности, путем обеспечения защиты конденсаторов от превышения зарядного тока свыше допустимого значения и уменьшения диапазона измененид зарядного тока от воздействия дестаби- лизирующих Факторов, дополнительно введены четвертый резистор, оптоэлектрон- ный прибор и стабилитрон, причем общая соединения первого резистора с

эмиттером транзистора подключена к аноду второго диода первой цепочки бло- ка умножения напряжения и к катоду ста- б лпитрона, между базой и эмиттером транзистора включен второй резистор, база транзистора соединена с анодом фотоприемника оптоэлектронного прибора, каждом через третий оезистор соединенного с катодом входного диода, через чет- вертый резистор база транзистора

соединена с общим выводом, а анод стабилитрона соединен с анодом источника света оптозлектронного прибора, катод которого соединен с катодом первого диода первой цепочки блока умножения напряясения.