Конвертор напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Li 118I l439

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.11.78 (21) 2684939/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл.

Н 02 М 3/10

Гасударственный комитет (53) УДК 621.314.05 (088.8) по делам изобретений и открытий

9. А. Барамидзе, И. Г. Благодатов, В. Ф. Алексцндров -- --:. ;. =",.",::: -:-..и К. Б. Сухомлин

Э в (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при проектировании различных устройств питания от низковольтных источников энергии.

Известны устройства (1, 2), содержащие мультивибратор и выпрямитель, в котором для умножения напряжения на его выходе использованы конденсаторы.

Наиболее близок к предлагаемому конвертор напряжения (2), содержащий мостовой мультивибратор с RC-цепями и конденсаторно-диодный выпрямитель, подключенный к выходу мультивибратора.

К недостаткам известных устройств следует отнести малую выходную мощность, относительно низкий КПД и нестабильность выходного напряжения, что обусловлено включением последовательно с нагрузкой конденсатора.

С целью повышения выходной мощности, КПД и стабильности выходного напряжения, конденсаторно-диодный выпрямитель выполнен в виде двух ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и катода диода, и третьей ветви, состоящей из двух встречнопоследовательно включенных диодов, причем свободный конец конденсатора первой ветви и анод диода второй ветви подключены к одному выводу мультивибратора, другие свободные концы первой и второй ветвей подключены ко второму выводу мультивибратора, третья ветвь включена между катодами диодов первой и второй ветвей, а точка соединения катодов диодов этой ветви соединена с выводом нагрузки.

Кроме этого, при таком построении схемы можно получить на выходе утроенное

10 напряжение, если дополнительно введен второй конденсаторно-диодный выпрямитель, в котором полярность включения всех его диодов изменена на обратную относительно диодов первого выпрямителя.

15 На чертеже показана принципиальная схема предложенного преобразователя постоянного напряжения.

Мостовой мульти вибратор построен на составных транзисторах 1 — 8 различных

20 проводимостей. Базы ключевых транзисторов 3, 4, 7, 8 соединены с коллекторами 1, 2, 5, 6, а их эмиттеры соединены попарно с выходными клеммами 9 и 10. Эмиттерные и коллекторные цепи транзисторов ключей

25 и мультивибратора подключены к соответствующим шинам питания 11 и 12. Выходы

9 и 10 подключены к выходным диагоналям мостов на конденсаторах 13 — 16 через диоды 17 — 20. Каждая диагональ мостов

30 через дополнительные диоды 21 — 24, вклю811439 ченные в том же направлении, что и основные, подключена к полезным нагрузкам

25 — 28, шунтированным конденсаторами фильтров 29 и 30. Выходы мостов 31 и 32 соединены с нагрузкой 28. Нагрузки 25 и

26 подключены к соответствующим шинам питания 11 и 12.

Устройство работает следующим образом. Импульсы положительной и отрицательной полярностей с выходной диагонали мультивибратора последовательно поступают на два мостовых удвоителя, заряжая емкости 13 и 14 до напряжения +Е< и емкости 15 и 16 до напряжения — Е„первичного источника питания. Импульсы напря- 15 жения с выходов 9, 10 мультивибратора одновременно поступают на нагрузки 25—

28 через диоды 17, 18, 21, 22 и диоды 19, 20, 23 и 24. В следующие полупериоды положительные напряжения на емкостях 20

13, 14 и отрицательные на емкостях 15, 16 складываются с напряжением первичного источника питания через открытые ключевы транзисторы 3, 4 для получения удвоенного относительно общей шины питания 25 отрицательного напряжения на нагрузке 26, а через открытые ключевые транзисторы

7, 8 — для получения удвоенного положительного напряжения на нагрузке 25. При этом на нагрузке 27 возникает повторное 30 напряжение (— Е„.) отрицательной полярности относительно общей шины 12. Разность этих напряжений создает между клеммами 31 и 32 на нагрузке 28 утроенное чапряжение. 35

Таким образом, преобразователь позволяет получить удвоенное, повторенное и утроенное напряжение относительно общей шины питания. Благодаря тому, что часть энергии источника питания передается не- 40 посредственно в нагрузку двухтактно, минуя конденсаторы, повышаются выходная мощность, КПД и стабильность напряжения на нагрузке.

Формула изобретения

1. Конвертор напряжения, содержащий мостовой мультивибратор с RC-цепями и конденсаторно-диодный выпрямитель, подключенный к выходу мультивибратора, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения выходной мощности, КПД и стабильности выходного напряжения, конденсаторно-диодный выпрямитель выполнен в виде двух ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и катода диода, и третьей ветви, состоящей из двух встречно-последовательно включенных диодов, причем свободный конец конденсатора первой ветви и анод диода второй ветви подключены к одному выводу мультивибратора, другие свободные концы первой и второй ветвей подключены ко второму выводу мультивибратора, третья ветвь включена между катодами диодов первой и второй ветвей, а точка соединения катодов диодов этой ветви соединена с одним из выводов нагрузки.

2. Конвертор напряжения по п. 1, отл ич а ю шийся тем, что, с целью получения на выходе утроенного напряжения, дополнительно введен второй конденсаторно-диодный выпрямитель, в котором полярность включения всех его диодов изменена на обратную относительно диодов первого выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3560838, Н 02 P 13/18, кл. Н 02 М 1/08, 02.02.71.

2. Авторское свидетельство СССР № 301792, кл. Н 02 М 3/155, 14.10.69 (прототип).

811439!

fñ)

/1

Составитель А. Кириллов

Техред P. Беркович

Редактор Б. Федотов

Корректор И. Пенчко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 361/9 Изд. № 188 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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