Преобразователь постоянного напря-жения b постоянное двухполярное

 

ОЛ NCAHME

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 160479 . (21) 2754790/24-07

Союэ Советских

Соцналистическмх

Республик

«ii843133

® (51)М. Кл. с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Н 02 И 3/335

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0681. Бюллетень HP 24 (З) УАК 621. 314.57 (088.8) Дата опубликования описания 300681

Е.П. Волков, И.В. Алдабаев, A.Ë. Морев, В.С. Ломо

f у. и г л .. г;

П.II. Важанов и А.Ф. Эай пиков (72) Авторы изобретения

1юг г „ т

)

Ленинградский институт авиационного приборо троейггя-- -":. .- " (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ ДВУХПОЛЯРНОЕ

15

30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания различных электронных приборов, требующих два разнополярных источника питания, в частности интегральных операционных усилителей.

Известен бестрансформаторный преобразователь для изменения полярности напряжения питания, который содержит мостовой глультивибратор, одна диагональ которого подключена к источнику питания, а другая через

-накопительные конденсаторы и разделительные диоды соединены с выходом преобразователя. 3а счет отсутствия трансформаторов данный преобразователь обладает относительно высоким КПД, малыми размерами и массой (1J .

Недостатками преобразователя являются нестабильность разнополярHblx напряжений и невозможность регулировки их величины.

Известен также бестрансформаторный преобразователь постоянного напряжения, предназначенный для получения повышенного выходного напряжения или для изменения его полярности, который состоит из ис. точника питания, параллельно которому включены мультивибратор и цепочка из двух последовательно соединенных транзисторов прямой и обратной проводиглостп (2).

Параллельно одному из транзисторсв, например, тран3истору с TIpfiMop проводимостью, включена цепочка, состоящая из конденсатора и диода, катод которого соединен с коллектором этого транзистора, а анод соединен с катодом другого диода, причем анод последнего соединен с одной из обкладок дополнительного конденсатора и одним из выводов нагрузки. Другой вывод нагрузки соединен с другой обкладкой конденсатора и коллектором транзистора с обратной проводимостью. При поочередном включении транзистоРов от управляющего мультивибратора потенциал точки соединения указанных диодов изменяется от 2Е „„до Еи, Выходное йайряжение данного преобразователя также является нестабилизированным.

Наиболее близкий к предлагаемому преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное содержит симметричный мультивибратор, 843133

25 накопительные конденсаторы, разделительный диодный мост и выходной делитель напряжения Г3.1 .

Формирование выходных напряжений осуществляется за счет заряда-разряда накопительных конденсаторов через диодный мост и выходной делитель при переключении транзисторных ключей мультивибратора. При этом управление транзисторными ключами происходит независимо от величин выходных напряжений, которые оказываются нестабилиэированными, особенно при несимметричном изменении наг руэки.

Такой недостаток.как нестабильность выходных напряжений вызывает необходимость включения дополнительных стабилизаторов напря><ения, что уменьшает КПД и надежность схемы.

Кроме нестабильности напря>хений к недостаткам описанных преобразовате- 20 лей относится невозможность регулировки величин выходных напряжений.

Цель изобретения — стабилизация выходных напряжений преобразователя без уменьшения КПД и наде><ности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий два транзисторных ключа, два накопительных конденсатора и разделительные диоды, введены два компаратора, два источника опорного напряжения и RS-триггер, причем транзисторные ключи и накопительные конденсаторы включены попарно последовательно, точки их соединения объединены и подключены к общему выводу, два других вывода накопительных конденсаторов подключены к разно полярным выходным выводам преобразоl вателя непосредственно и через разделительные диоды — к входным вы- 40 водам, подключенным параллельно пос-. ледовательной цепочке транзисторных кличей, управляющие входы которых .подключены к выходам триггера, .RS-входы которого соединены с выходами ком- 45 параторов, одни из входов которых подключены к делителям напря>кения обратной связи, а другие — к источникам опорного напря>кения. ..На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема преобразователя, на фиг.2 — диаграммы напряжений в отдельных точках схемы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит транзисторный ключ 1, собранный на транзисторах 2 и 3 с предварительным усилителем мощности на транзисторах

4 и 5 и транзисторный ключ 6, собранный на транзисторах 7 и 8 с предварительньюл усилителем мощности на $Q транзисторах 9 и 10, два накопительных конденсатора 11 и 12 и разделительные диоды 13 и 14, два компаатора 15 и 16, два источника 17 и

В опорного напряжения, два делителя

19 и 20 напряжения обратной связи и RS-триггер 21, выполненный на

4-х логических элементах И-НЕ.

Компараторы выполнены по схеме двухкаскадного усилителя постоянного тока. Первый каскад собран по диФФеренциальной схеме на транзисторах 22, 23 и 24, 25, второй - на транзисторах 26 и 27, который служ1<т для согласования выхода первого каскада усилителя со входом триггера.

Транзисторные ключи 1 и 6 и накопительные конденсаторы 11 и 12 включены попарно последовательно, точки их соединения объединены и образуют общий вывод, два других вывода конденсаторов 11 и 12 образуют разнополярные выходные выводы устройства и подключены через разделительные диоды 13 и 14 к входным выводам, подключенным параллельно цепочке транзисторных ключей 1 и 6, управляющие входы которых подключены к выходам триггера 21, R-вход которого соединен с выходом компаратора 15, а S-вход — с выходом компаратора 16, один из входов каждого компаратора подключен к источникам 17 и 18 опорного напряжения, а другие к делителям 19 и 20 напряжения обратной связи.

Преобразователь работает следующим образом.

Триггер 21 переходит из одного устойчивого положения в другое при соответствующих изменениях потенциалов на входах. При наличии двух единиц на входах Х1=1 и Х2=1 триггер

21 может принять любое из дву>< устойчивых положений. При выходных сигналах триггера 21 01=0, g2--1 он может перейти в новое состояние в случае, если сигнал Х1 станет равным О, а Х2 останется равным 1. При исходном состоянии 01=1, à 02=0 триггер перейдет в новое положение только, если сигнал Х2 станет равным нулю, а Х1 останется равны>л 1.

Предлагаемое изобретение позволяет получить на выходе преобразователя два раэнополярных выходных стабилизированных напряжения с воэможностью его регулировки, устраняет зависимость выходного напряжения от несимметричного изменения нагрузки.

В результате перечисленных преимуществ предлагаемого преобразователя, а.также в силу отсутствия в его структуре силового трансФорматора становится целесообразным интегрально-гибридное исполнение преобразователя и бескорпусное выполнение его силовых элементов, что является важным шагом на пути решения проблемы миниатюризации двухполярных стабилизированных вторичных источников питания.

843133

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное, содержащий два транзисторных ключа, два накопительных конденсатора и разделительные диоды, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью обеспечения стабилизации выходных напряжений беэ уменьшения КПД и надежности, введены два компаратора, два источника опорного напряжения и RS-триггер, причем транзисторные ключи и накопительные конденсаторы включены попарно последовательно, точки их соединения объединены и подключены к общему выводу, два других вывода накопительных конденсаторов подключены к раэнополярным выходным выводам преобразователя непосредственно и через разделительные диоды — к входным выводам, подключенным параллельно последовательной цепочке транзисторных ключей, управляющие входы кото рых подключены к выходам триггера, RS-входы которого соединены с выходами компараторов, одни иэ входов которых подключены к делителям напряжения обратной связи, а другие - к источникам опорного напряО ж,ния

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Японии Р 50-13454, кл. 56ЕО, 1975.

2. Патент СНА Р 3944908, кл. 321-15, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 526991, кл. Н 02 М 3/335, 1976.

843133.

Уl

Составитель И. Никитин

Редактор М. Лысогорова Техред T,Ìàòî÷êà Корректор С Щомак

«

««««««

Заказ 515,7/77 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственноге комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Рауюская наб., д.4/5 т « « « «

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4