Преобразователь напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M3/315 

1

Изобретение относится к радио- . электронике, может быть испольэо-. вано в источниках повышенного постоянного напряжения.

Известен преобразователь напряжения, содержащий мультивибратор, выходной конденсатор, п накопительных конденсаторов, к одной обкладке каждогс) из которых подключен коллектор соответствующего транзистора, база которого через резистор и ускоряющий конденсатор подключена к выходу мультивибратора, а эмиттер через диод - к незаземленному полюсу источника питания и непОС 5едственно - ко второй обкладке предиествующего накопительного конденсатора, -вторая обкладка tx-ного накопитёл ного конденсатора через диоды подключена к незаземленному полюсу истЬчника питания и к выходному конденсатору, другая обкладка которого подключена к заземленному полису ис.точника питания, а эмиттер первого транзистора подключен к неэазёмпеиному полюсу источника питания И

Однако в этом преобразователе выходное напряжение не более чем в (П + ) раз превышает питающее на- . пряжение.

Целью изобретения является повышение напряжения на выходе преобразователя.. ; Для этого в преобразователь на- } пряжения, содержащий мультивибратор, выходной конденсатор, п накопительных конденсаторов, к первой обкладке каждого из которых подключен коллектор соответствующего транзистора,

10 база которого через резистор и ускоряюощй конденсатор подключена к вы ХОДУ мультивибратора, а эмиттер через диод - к незаземпенному полюсу источника питания и непосредственно 15 ко второй обкладке предшестэуювдего накопите.льного конденсатора, вторая обкладка гг-.-нопо-накопитапьяого конденсатора черездиоды-подключена к незаземпенному полюсу источника питания и к выходному конденсатору, другая обкладка которого подключена к заземленному полюсу источника -питания, а эмиттер первого транзистора подключен к незаземленног/iy полюсу истрчника питания, введены заряжаюьдай, шунтирующий и привязывающий транзисторы и заряжгЬоьций конденсатор, причем первые обкладки К-ного накопительного конденсатора непосредственно, а остальных на739696

копитёльных конденсаторов - через диоды подключены к коллектору заряжающего транзистора, эмиттер которого соединен через диод с зазеьллен- . нымп6я:юсом источника питания и непосредственно - с первой обкладкой заряжающего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к коллекторам шуйтирующего и привязывающего транзисторов, базовые резисторы которых подключены к выходу мультивибратора, причем эмиттер привязывающего и базовый резистор заряжающего транзисторов подключены к заземленному, а эмиттер-шунтирующего, транзистора - к незаземленному полюсам источника питания.

На чертеже приведена схема преобразователя.

Преобразователь напряжения содержит мультивибратор 1, выходной конденсатор 2 и накопительные конденсаторы 3, - 3f-,, первые обкладки которыз4 соответственно через диоды 4 4| подключены к незаземленному полюсу источника питания, а вторые срответстйенно к коллекторам транзисторов 5 - 5j , базы транзисторов 3 - 5 через соединенные параллельно базовые резисторы 6 - 6 и ускоряющие конденсаторы 7 - 1 подключены к выходу мультивибратора 1; эмиттеры транзисторов 5 соединены обкладками конденсаторов 3 З-,. , коллекторы транзисторов 5 VM через диоды 8/--8„ ,а транзистора 5 - непосредственно подклю чены к коллектору заряжающего транзистора 9, эмиттер которого соединёй через диод 10 с заземленным полюйрм источника питания и непосредственно - с первой обкладкой заряжающего конденсатора 11. Вторая его обкладка подключена к коллекторам шунтирующего транзистора 12 и привязывающего транзистора 13, базы которых через резисторы 14 и 15 подключены к выходу мультивибратора 1, эмиттер транзистора 13, непосредственно, а база транзистора 9 через . резистор .16 подключены к заземлен. ному, а эмиттер транзистора 12 -. к незаземленнрму полюсам источника питания. Одна обкладка конденсатог- . ра 2 через диод 17 подключена к общей точке диода 4 и конденсатора . 3, другая обкладка - к заземленному полюсу источника питания.

Преобразователь напряжения работает Ьледующим образом.

Когда напряжение на выходе мультивибратора 1 близко к нулю, транзисторы 5 - 5, открыты и насыщены. При этом конденсаторы 3, - 3 соединены последовательно и через ДИОд .17 подзаряжают конденсатор тирующий транзистор 12 открыт И насыщен. Через него и диод 10 конден.сатор 11 йодзаряжается до напряжени

близкого к напряжению источника питания.Транзисторы 9 и 13 закрыты. При переходе мультивибратора 1 в состояние, при котором напряжение на его зыходе близко к напряжению питания, транзисторы 5 и 12 закрываются, транзистор 13 открывается и насыщается. Потейциал его коллектора понижается до нуля.. В результате этого диод 10 смещается в обратном напр эвлении, и потенциал его анода, а значит и эмиттера транзистора 9 понижается до - Е. При этом транзистор 9 открывается и насыщаетря. Открыва:отся также диоды 8., - г и конденсаторы 3., - 3(1 подзаряжаются с помощью конденсатора 11, Напряжение на конденсаторе 3i непосредственно перед за срыз:ием транзисторов 5 -5п обозначим у,- после подзаряда его с помощью конденсатора 11 - Ujr . В .случае, если Е многократно превышает падение ндпряженил на открытых диодах ,, 8.(-8n-.f , имеет место следующее соотношение: . .

(E-U,)«Ч(

(i

(1)

с,

-« 5 - 3 где С, , С., - емкости конденсаторов

3 и 11. Из (1) следует, что, если

,

т.е. после подзаряда конденсаторов 3.J -Зу с помощью конденсатора 11 напряжение на каждом конденсаторе . близко к 2Е, При переходе мультивибратора 1 в состояние, при котором напряжение на его выходе равно нулю, транзисторы 13 и 9 закрваются, а транзисторы 12 и 5 -5 открываются и насыщаются. При этом конденсаторы 3 - -3, соединяются последовательно и подзаряжают выходной конденсатор 2, Следовательно, Напряжение на кЪнденсаторе 2, т.е. на выходе преоёра,зователя, близко к 2(п + 1)Е,

Формула изобретения

Преобразователь напряжения, содержащий мультивибратор, выходной Конденсатор, п. .агисопительных- конденсаторов, к одной обкладке каждого из которых подключен коллектор соответствующего транзистора, база которого резистор и ускоряющий конденсатор подключена к выходу мультивибратора, а эмиттер через диод - к незаземленному полюсу ис.трчника питания и непосредственно ко второй обкладке предшествующего накопительйогЬ конденсатора, вторая обкладка п -ного накопительного конденсатора через диоды подключена к це аземленному полюсу источника питания и к выходному конденсатору, другая обкладка которого подключена к заземленному полюсу источника питания а эмиттер первого транзистора подключен к незаземленному палю су источника питания, отличающийся тем, что,с целью увеличения напряжения на рыходе преобразователя, в него введены заряжающий, шунтирующий и привязывающий транзисторы и заряжающий кpндeнcaтopv причем первые.обкладки п-ного накопительного конденсатора непосредственно, а остальных накопительных конденсаторов - через диоды подключены к коллектору заряжающего транзистора, эмиттер которого соединен через диод с заземленным полюсом

источника питания и непосредственно с первой обкладкой заряжающего конденсатора, вторая обклёщка которого подключена к коллекторам шунтирую-, щего и привязывающего транзисторов, базовые резисторы которых подключены к выходу мультивибратора,причем эмиттер привязывающего и базовый резистор 31аряжающего транзисторов подключены к заземленному,а эмихтер шунтирующего транзистора - к неза0зе|ушенному полюсам источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1, Авюрскбе свидетельртво СССР

5 391706, кл. Н 03 К 1/14, 14.03.72 I(прототип),