Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1992 года по МПК G05F1/585 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования постоянного напряжения в постоянное.

Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 - схема его конкретной реализации.

Преобразователь содержит источник 1 постоянного напряжения, управляющий генератор 2, прямой и инверсный ьыходы которого соответственно подключены к первым входам первого и второго формирователей 3.1 и 3.2 сигнала управления, состоящи ил логического .- та И -3 1 : .2 RC-цепи. состоящей из резистора 5 и 5 2 и конденсатора 6.1 и 6.2 и резистора . 1 и 7.2 смещения, причем един из сводов элемента И. использованный ч качестве входа формирователя сигнала управления, подключен к выход/ управляющего генератора 2 второй ЕХСД - к общей точке RC-цепи, второй вывод резисторов 5.1.5.2 RC-цепи соединен с по- лохи ;ельнь-м выводом источника постоянного напряжения, выход логического элемента И испопьзован в качестве выхода формирователя сигналов управления, преобразователи 8.1 и 8.2 уровней напряжения (ПУН), состоящие из накопительных конденсаторов (9.1 и 9.2) клю- егых транзисторов

XJ

О

X

О

10.1, 10.2, 11.1, 11.2, выходных конденсаторов 12.1 и 12,2. диодов 13.1, 13.2. 14.1. 14.2 и резисторов 15.1,15.2,16.1,16.2 смещения, резисторы 16.1 и 16.2 соединены с выходами формирователей 3.1 и 3.2 соответственно, выходной конденсатор 12 одним выводом соединен с общей шиной, а другим - - с входом LC-фильтра 17. выход которого соединен с выходным выводом отрицательного напряжения и соединен с одним из входов узла 18 сравнения уровней напряжений, второй вход которого соединен с выходом стабилизатора 19 постоянного напряжения, подключенного к источнику 1 постоянного напряжения, выход стабилизатора 19 подключен к выводу положительного напряжения, выход узла 18 соединен с входом цепи 20 обратной связи, подключенной к источнику 1 постоянного напряжения, выход цепи 20 обратной связи соединен с вторыми входами формирователей сигналов управления.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

После включения источника 1 постоянного напряжения на выходном выводе положительного напряжения появляется напряжение, управляющий генератор самовозбуждается и с ею прямого и противофаэ- ного выходов импульсы управления поступают к преобразователям 8.1 и 8.2 уровней напряжения (на р-п-р-транзисто- ры 11.1 и 11.2 непосредственно, на п-р-п- транзисторы 10.1 и 10.2 - через формирователи 3.1 и 3.2 сигналов управления). Цепь обратной связи в данный момент не влияет на прохождение импульсов управляющего генератора через формирователи 3.1 и 3.2 сигналов управления. Преобразователи 8.1 и 8.2 уровней напряжения, работая в противофззе, вырабатывают напряжение отрицательной полярности, поступающие через LC-фильтр 17 на выходной вывод отрицательного напряжения и на узел 18 сравнения уровней напряжений, который управляет входом цепи 20 обратной связи.

При понижении выходного напряжения на выходном выводе отрицательного напряжения ниже заданного уровня, определяемого параметрами узла сравнения уровней напряжений, последний выдает сигнал, усиливаемый цепью 20 обратной связи, поступающий к формирователям 3.1 и 3.2 сигналов управления. Формирователи в данный .ломент или полностью препятствуют прохождению сигналов управляющего генератора к n-p-n-трзнзисторам ПУН, или укорачивают длительность управляющих импульсов, вследствие чего понижение вь

ходного напряжения на выходном выводе отрицательного напряжения прекращается. Снижение пульсаций выходного напряжения на выходном выводе отрицательного

напряжения достигается за счет противофазной работы двух преобразователей уровней напряжения, в результате чего к входу LC-фильтра 17 в каждый полу период работы управляющего генератора подклю0 чем накопительный конденсатор одного из двух преобразователей 8.1 и 8.2 уровней напряжения.

Повышение КПД преобразователя достигается за счет перевода п-р-п-транзи5 сторов 10.1 и 10.2 преобразователей 8.2 и 8.2 уровней напряжения из линейной области в ключевой режим.

Это происходит за счет того, что выходные уровни элементов И 4 таковы, что тран0 зисторы 10.1 и 10.2 могут быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты.

.Формула изобретения Преобразователь постоянного напря5 жения, содержащий управляющий генератор, первый преобразователь уровней напряжения, состоящий из первого р-п-р- и второго п-р-п-транэисторов, двух диодов, накопительного и выходного конденсаторов

0 и первого и второго резисторов смещения, причем один из выводов накопительного конденсатора через соответствующие транзисторы соединен с входными выводами для подключения источника постоянного

5 напряжения, а-другой через соответствующие диоды - с выводами выходного конденсатора, база первого р-п-р-транзистора через первый резистор смещения соедине- нас первым выходом управляющего генера0 тора, а база второго п-р-п-трэнзистора соединена с первым выводом второго резистора смещения, сглаживающий LC-фильтр, узел сравнения уровней напряжений, стабилизатор постоянного напряжения и цепь об5 ратной связи, соединенную с выходом узла сравнения уровней напряжений, причем сглаживающий LC-фильтр входом соединен с выходом первого преобразователя уровней напряжений, а выходом - с выходным выводом отрицательного напряжения и с

0 первым входом узла сравнения уровней напряжений, второй вход которого соединен с выходом стабилизатора постоянного напряжения, входом подсоединенного к входным выводам для подключения источника посто5 янного напряжения, и использован в качестве выходного вывода положительного напряжения, а выход узла сравнения уровней напряжений соединен с управляющим входом при обратной связи, включенной

между входными выводами для подключения источника постоянного напряжения отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения, в него введе- ны второй преобразователь уровней напряжения, аналогичный первому два Формирователя сигналов управления и второй парафазный выход управляющего генератора, при этом каждый формирователь сигналов управления состоит из логического элемента И, резистора и последовательной RC-цепи. включенной между входными выводами для подключения источника постоянного напряжения, причем вход логического элемента И использован в качестве первого входа формирователя сигналов уп0

равления. один из выводов резистора - в качестве второго входа, а выход логического элемента И - в качестве выхода формирователя сигналов управления, соединенного с вторым выводом второго резистора смещения соответствующего преобразователя уровней напряжения, точка соединения резистора и конденсатора последовательной КС-цепи формирователя сигналов управления подключена к второму входу логического элемента И и к второму выводу резистора этого же формирователя сигналов управления, первые входы формирователей сигна- .лов управления соединены соответственно с прямым и парафазным выходами управляющего генератора, а вторые входы - с выходом цепи обратной связи.

/г

го

Цет

о&ротнн/

t&io

-Ufa

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям г.сс очн- ного напряжения Б постоянное. Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения. Устройство содержит преобразователь уровней напряжений, LC-фильтр, стабилизатор постоянного напряжения, цепь обратной связи, управляющий генератор. В устройство введены два формирователя сигналов управления, парафззный выход управляющего генератора и тичный преобразователь уровнен напряжения. Снижение уровня пульсаций выходног напряжения происходит за смет гро иво- фазной работы двух преобра оэл елеи уровня напряжения. В результате этого на вход LC-фильтра в каждый попупериод рз- Ьиты управляющего генератора r;v,- -ю - ен накопительный конденсатор однсго . преобразователей уросчч н. лц жсм/ч Повышение КПД дости ается пе; сво .з работы транзисторов преобрлзоеа и уровня напряжения и:- линейной E люнсрой режим. 2 и. if С

Фиг,1

I ,

- -И, 4.2 ,

Т-$2