Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1993 года по МПК H02M3/07 

входами соответствующего первого и второго N-разрядного двунаправленного электронного переключателя (ДЭП), каждый из которых имеет m управляющих входов и N выходов, где N 2т, управляющие входы ДЭП попарно объединены и соединены с соответствующими выходами счетчика, цепочку из N последовательно соединенных конденсаторов, включенную между плюсовым и общим выводами второго источника постоянного напряжения, формирующим соответствующие выходные выводы, первый выход первого ДЭП и N-й выход второго ДЭП соединены соответственно с плюсовым и общим выводами второго источника постоянного напряжения, а каждый из 1-х выходов первого ДЭП, где 1 I N соединен с (1-1)-м выходом второго ДЭП и с точкой соединения (1-1)-го и 1-го конденсаторов цепочки, при этом выводы питания и общие выводы генератора, гл-разрядного счетчика, первого и второго ДЭП соединены с плюсовым и общим выводом второго источника постоянного напряжения соответственно, введены дополнительно третий и четвертый ДЭП и вторая цепочка из конденсаторов, крайний вывод первого конденсатора которой соединен с минусовым выводом второго источника постоянного напряжения и первым выходом третьего ДЭП. другой крайний вывод цепочки соединен с общим выводом второго источника питания и N-M выходом четвертого ДЭП, каждый из 1-х выходов третьего ДЭП соединен с.(И)-м выходом второго ДЭП и с точкой соединения (М)-го и 1-го конденсаторов второй цепочки, управляющие входы третьего и четвертого ДЭП соединены с соответствующими управляющими входами первого и второго ДЭП, плюсовой вывод первого источника постоянного напряжения соединен с информационным входом третьего ДЭП, а его минусовой вывод - с информационным вхйдом четвертого ДЭП.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый преобразователь постоянного напряжения отличается наличием 4-х вместо 2-х ДЭП и второй цепочки из N 2т конденсаторов. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию новизна.

Введение в схему еще 2%х ДЭП и второй цепочки конденсаторов соединенных вышеописанным образом, позволяет получать от одного источника напряжения как положительной, так и.отрицательной полярности относительно общей точки, не теряя при этом всех свойств, присущих прототипу, что позволяет сделать вывод о соответствии

технического решения критерию существенные отличия.

На чертеже 1 представлена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит генератор

1, к выходу которого подключен счетный вход m-разрядного счетчика 2. Первый источник 3 постоянного напряжения соединен с информационными входами первого 4,

второго 5, третьего 6 и четвертого 7 ДЭП. каждый из которых имеет m управляющих входов и N 2т информационных выходов, причем плюс первого источника 3 постоянного напряжения соединен с первым 4 и

5 четвертым 7 ДЭП, а минус - со вторым 5 и третьим 6 ДЭП. Управляющие входы ДЭП 4, 5, 6, 7 объединены и соединены с соответствующими выходами счетчика 2. Первая цеИочка 8 и вторая цепочка 9 из

0 последовательно соединенных конденсаторов, число которых в -каждой равно N, где N 2т, включены между плюсовым и общим и минусовым и общим выводами соответственно второго источника 10 по5 стоянного напряжения, формирующего соответствующие выходные выводы. Первый выход первого-4 ДЭП и N-й выход второго 5, ДЭП соединены соответственно с плюсовым и общим выводами второго источника

0 постоянного напряжения, а каждый из i-x выходов первого 4 ДЭП, где 1 I N соединен с (И)-м выходом второго 5 ДЭП и с тонкой соединения (И)-го и 1-го конденсаторов цепочки 8. Первый выход третьего 6

5 ДЭП и N-й выход четвертого 7 ДЭП соединены соответственно с минусовым и общим выводами второго источника 10 постоянного напряжения, а каждый из i-x выходов третьего 6 ДЭП соединен с (И)м выходом

0 четвертого 7 ДЭП и с точкой соединения (И)-го и 1-го конденсаторов второй цепочки 9. Выводы питания и общие выводы генератора 1, m-разрядного счетчика 2, первого 4. второго 5, третьего 6 и четвертого 7 ДЭП

5 соединены с плюсовым или минусовым и общим выводами второго источника 10 постоянного напряжения соответственно. Генератор 1 и счетчик 2 предназначены для формирования сигналов управления ДЭП 4,

0 5, 6, 7, осуществляющими последовательное периодическое подключение источника 3 постоянного напряжения к конденсаторам цепочек 8 и 9.

Преобразователь работает следующим

5 образом. Он может функционировать в режимах умножения напряжения источника 3 в N раз и деления напряжения внешнего : источника на N. Для перевода устройства в режим умножения необходимо кратковременно подключить к выходным клеммам цепочки конденсаторов источник с напряжением равным Ut, где Ui - напряжение источника 3, При этом начинают работать генератор 1 и счетчик 2, нз выходах которо- . го формируются сигналы управления ДЭП. 5 Так как входы управления ДЭП объединены, то по l-му (i 1.N) сигналу входы ДЭП соединяются с 1-ми выходами и источник 3 оказывается подключенным через ДЭП 4 и 5 к 1-му конденсатору цепочки 8, а через ДЭП 610 и 7 - к j-му конденсатору цепочки 9 (i j). С приходом очередного импульса от генератора 1 счетчик 2 переходит в 1+1 состояние, в соответствии с которым ДЭП подключают источник 3 к 1+1 и J+1 конденсатору.15

Таким образом осуществляется послеовательный подзаряд цепочек конденса- торов. Поскольку в цепочках конденсаторы соединены последовательно, происходит умножение напряжения Ui на N. После за- 20 вершения переходных процессов внешний источник напряжения может быть отключен, так как питание генератора, счетчика и ДЭП Осуществляется от умноженного на- пряжения источника 3, равного Ui - N.25

При использовании источника 3 в качестве резервного источника питания устройство, работает в режиме деления напряжения основного источника на N. В 30 этом режиме основной источник с напряжением Us Ui (2US Ui2N) подключается параллельно емкостному делителю из N (2N) конденсаторов, а первичный источник с помощью ДЭП 4 и 5 или (и) 6 и 7 последова- 35 тельно и периодически подключается к элементам емкостного делителя и подзаряжается до напряжения US/N (2US/2N). При отключении основного источника устройст- во автоматически переходит в режим умно- 40 жения напряжения источника 3 и автономного функционирования от резервного источника 3 питания.о

Таким образом, предложенное устрой- 45 ство по сравнению с прототипом обладает большим набором функциональных возможностей, в частности обеспечивает в режиме умножения получение двуполярного . напряжения питания относительно общей 50 точки от обычного источника напряжения, сохраняя при этом все свойства прототипа.

Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий генератор, к выходу которого подключен счетный вход m- разрядного счетчика, первый источник постоянного напряжения, плюсовой и минусовой выводы которого соединены с информационными входами соответствующих первого и второго г4-ра з- рядных двунаправленных электронных переключателей (ДЭП), каждый из которых имеет m управляющих входов и N выходов, где N 2т, управляющие входы ДЭП попарно объединены и соединены с соответствующими выходами счетчика, цепочку из N последовательно соединенных конденсаторов, включенную между плюсовым и общим выводами второго источника постоянного напряжения, формирующим соответствующие выходные выводы, первый выход первого ДЭП и N-й выход второго ДЭП соединены соответственно с плюсовым и общим выводами второго источника постоянного напряжения, а каждый из 1-х выходов первого ДЭП, где 1 1 N соединен с (1-1)-м выходом второго ДЭП и с точкой соединения (1-1)-го и 1-го конденсаторов цепочки, при этом выводы питания и общие выводы генератора, m-разрядного счетчика, первого и второго ДЭП соединены с плюсовым и об.щим выводами второго источника постоянного напряжения соответственно, отличающийся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей, введены третий и четвертый ДЭП и вторая цепочка из N 2т конденсаторов, крайний вывод первого конденсатора которой соединен с минусовым выводом второго источника постоянного напряжения и первым выходом третьего ДЭП, другой крайний вывод цепочки соединен с общим выводом второго источника питания и N-м выходом четвертого ДЭП, каждый из 1-х выходов третьего ДЭП соединен с (М)-м выходом второго ДЭП и с точкой соединения (М)-го и 1-го конденсаторов второй цел очки, управляющие входы третьего и четвертого ДЭП соединены с соответствующими управляющими входами первого и второго ДЭП, плюсовой вывод первого источника постоянного напряжения соединен с информационным входом третьего ДЭП, а его минусовой вывод - с информационным входом четвертого ДЭП.