Оптоэлектронный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ИзоЪретение относится к области преобразовательной техники и предназначено для питания интегральных схем.- Цель изобретения - повышение мощности на втором выходе. Устройство содержит оптрон 1, состоящий из светодиода 2 и фотодиода 3, нагрузочные резисторы 4, 5 и МДП-транзис-i тор 6 со встроенным каналом п-типа. Анод светодиода 2 подключен к входному выводу 7, а его катод - к выходному выводу 9. Между выходными выводами 9, 11 включен резистор 4. Между выходными выводами 10, 11 включен резистор 5. К катоду светодиода 2 подключен сток МДП-транзистора 6, исток которого соединен с подложкой и с вькодным вьшодом 10. Катод фотодиода 3 подключен к затвору МДП- транзистора 6, а его анод - к истоку МДП-транзистора 6. Введение МДП-транзистора 6 и указанное-соединение элементов устройства позволяют в зависимости от параметров оптрона 1 реализовать заданную величину напряжения на втором выходе. Выходная мощность второго выхода определяется этим напряжением и номиналом резистора 5. 2 ил. i (О to 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 H 02 М 7/217

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0,ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3850815/24-07 (22) 04. 02. 85 ,(46) 30.07.86. Бюл. Н 28 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) Д.В.Игумнов, Г.П.Костюнина, В.А.Масловский и А.Н.Шведов (53) 621. 314. 632 (088. 8) (56) Ромаш Э.М.l Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. — Радио и связь, 1981, с. 60, рис. 4-1.

Игумнов Д,В., Чернышев А.А и

Шведов А.Н. Особенности применения оптронов в режиме малых токов. Энергия„1979, с. 39, рис. 21 ° (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изооретение относится к области преобразовательной техники и пред. назначено для питания интегральных схем. Цель изобретения — повышение мощности на втором выходе. УстройстÄÄSUÄÄ 1248017 А1 во содержит оптрон 1, состоящий as светодиода.2 и фотодиода 3, нагрузочные резисторы 4, 5 и МДП-транзис тор 6 со встроенным каналом п-типа.

Анод светодиода 2 подключен к входному выводу 7, а его катод — к выходному выводу 9. Между выходными выводами 9, 11 включен резистор 4.

Между выходными выводами 10, 11 вклю« чен резистор 5. К катоду светодиода

2 подключен сток МДП-транзистора 6, исток которого соединен с подложкой и с выходным выводом 10 ° Катод фотодиода 3 подключен к затвору МДПтранзистора 6, а его анод — к истоку МДП-транзистора 6. Введение

МДП-транзистора 6 и указанное-соединение элементов устройства позволяют в зависимости от параметров оптрона 1 реализовать заданную величину напряжения на втором выходе.

Выходная мощность второго выхода определяется этим напряжением и номиналом резистора 5. 2 ил.

248017 1

15

55

1 1

Изобретение относится к преобразовательным устройствам и предназна- чено для питания интегральных схем.

Цель изобретения — повышение мощности на втором выходе.

На фиг. 1 приведена схема оптоэлектронного преобразователя переменного напряжения в постоянное, на . фиг. 2 — эпюры входного напряжения и напряжения на втором выходе преобразователя (заштрихованные участки).

Схема оптоэлектронного преобразователя переменного напряжения в постоянное содержит оптрон 1, состоящий мз светодиода 2 и фотодиода 3, на.грузочные резисторы 4 и 5, МДП вЂ транзистор 6 со встроенным каналом итипа, входные выводы 7 и 8, выходные выводы 9, 10 и 11.

Анод светодиода 2 оптрона 1 подключен к входному выводу 7, а его катод — к выходному выводу 9 и одному концу нагрузочного резистора 4, второй конец которого соединен с выводами 11 и 8. К катоду светодиода

2 также подключен сток МДП-транзистора 6, исток которого соединен с подложкой и подключен к выходному выводу 10 и одному концу нагрузочного резистора 5, второй конец которого соединен с выводами 11 и 8. Катод фотодиода 3 оптрона 1 подключен к затвору МДП-транзистора 6, а его анод подключен к истоку МДП-транзистора 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Между выводами 7 и 8 прикладывается входное переменное напряжение (синусоидальное напряжение первичного источника) U „ . Между выводами 9 и

11 снимается первое выпрямленное напряжение (первый выход преобразователя), а между выводами 10 и 11 второе выпрямленное напряжение (второй выход преобразователя).. Резистор 4 является нагрузкой первого выхода, а резистор 5 — нагрузкой второго выхода преобразователя.

При отрицательной полуволне U „ на выводе 7 через светодиод 2 ток протекать не будет. Напряжение на .нагрузках преобразователя появляется при положительной полуволне U „ на выводе 7, Первый выход преобразователя реализуется с помощью светодиода 2 оптрона 1 и нагрузочного резистрра 4, которые образуют схему обычного однополупериодного выпрямителя,, где функции силового диода выполняет светодиод 2.

Преобразователь по второму выХоду работает следующим образом.

При положительной полуволне U на выводе 7, амплитуда которой превышает напряжение "пятки" оптрона 1, ток протекает не только по нагрузочному резистору 4, но и через открытый МДП-транзистор 6 по нагрузочному резистору 5. В этом случае на выводе

10 появляется напряжение второго выхода преобразователя. Так продолжается до тех пор, пока ток через. светодиод 2 не возрастет до определенной критической величины, при которой вентильное напряжение на фотодиоде 3 станет больше (по модулю) напряжения

1 отсечки МДП-транзистора 6. При этом

МДП-транзистор запирается и прекращается протекание тока па резистору., 5 (ток светодиода обеспечивается током через резистор 4) .

В зависимости от параметров оптрона 1 и МДП-транзистора 6 можно реализовать заданную величину нанря. жения на втором выходе преобразователя. Выходная мощность второго выхода будет определяться этим напряжением и номиналом резистора 5.

Как напряжение, так и мощность на втором выходе может быть значительно больше, чем в прототипе, где фотодиод является энергетическим элементом, максимальное напряжение на котором определяется равновесной высотой потенциального барьера его р-и-перехода (для кремния -0,7 В) а мощность — коэффициентом передачи оптрона.

Преобразователь просто реализуется в интегральном исполнении и может стать основой для создания разнообразных вариантов преобразовательных устройств и систем. При необходимости в оптоэлектронном преобразователе можно использовать несколько оптронов при параллельном включении светодиодов и последовательном включении фотодиодов.

Формула изобретения

Оптоэлектронный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий оптрон, состоящий из светодиода и фотодиода, причем анод светодиода образует один входной

Составитель Е.Мельникова

Редактор A.Ëåæíèíà Техред Л.Сердюкова. Корректор М.Максимишинец

Заказ 4138/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12480 вывод, еГо катод — первый выходной вывод, другой входной вывод соединен с вторым выходным выводом, анод фотодиода образует третий выходной вывод, отличающийся 5 тем,-что, с целью повышения мощности на втором выходе, в него дополни17 4 тельно введен МДП-транзистор со встроенным каналом п-типа, сток которого подключен к первому выходному выводу, исток соединен с подложкой и подключен к третьему выходному выводу, а катод фотодиода подключен к затвору МДП-транзистора.