Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН И 9) 5114 Н 0 19 НИ ЛЬСТВУ АВТОР ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(46) 15. 12.86. Бюл. У 46 (71) Московский институт радиотехни ки, электротехники и автоматики (72) Д.В.Игумнов, В.В.Дрожжев, Г.П.Костюнина и И.С.Громов (53) 621.314.54(0888)(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вмаломощных источниках питания, предназначенных для работы с интегральными схемами. Цель изобретения - повышение выходного напряжения. Устройство содержит блок выпрямительных элементов (БВЭ) 1, сопротивление нагрузки 2, конденсаторы 3, 4, 5 и управляемые ключи 6, 7. БВЭ 1 состоитиз светодиодов 8, 9 и диода 10. Ключ6 состоит из МДП-транзистора 11 совстроенным п-каналом и фотодиода 12,оптически связанного со светодиодом8, Ключ 7 состоит из МДП-транзистора13 с индуцированным п-каналом и фотодиода 14, оптически связанного сосветодиодом 9. БВЭ 1 совместно с конденсаторами 3, 4 образует выпрямительс удвоением напряжения. Дальнейшееувеличение напряжения обеспечивается благодаря использованию дополнительного конденсатора 5, фотодиодов 1214 и попеременной работе ключей 6,7,которые при отрицательных полуволнахвходного напряжения позволяют зарядить конденсатор 5 суммарным напряжением конденсаторов 3, 4, котороепри положительных полуволнах входногонапряжения подзаряжает конденсатор 4.Это приводит к повышению выходногонапряжения. 1 ил.ными схемами. 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в маломощных источниках питания, предназначенных для работы с интегральЦелью изобретения является повышение выходного напряжения преобразователя.На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя переменного напряжения в постоянное, содержащая блок 1 выпрямительных элементов, сопротивление 2 нагрузки, три конденсатора 3, 4 и 5 и два управляемых ключа 6 и 7 Блок 1 выпрямительных элементов состоит из двух светодиодов 8 и 9 и обычного выпрямительного диода 10, ключ 6 состоит из МДП-транзистора 11 со встроенным п-каналом и фотодиода 12, а ключ 7 иэ МДП-транзистора 13 с индуцированным и-каналом и фотодиода 14. Светодиоды 8 и 9 оптически связаны с фотодиодами 12 и 14 соответственно.Переменное напряжение от первичного источника поступает на блок 1, с которого положительное напряжение поступает на одну из обкладок конденсатора 3, которая подключена к одному выводу сопротивления 2 и одному из коммутирующих выводов ключа 6, второй вывод которого соединен с одним из коммутирующих выводов ключа 7 и одной из обкладок конденсатора 5, вторая обкладка которого подключена к второму выводу нагруэочного резистора 2, одной из обкладок конденсатора 4 и к выводу блока 1, с которого поступает отрицательное напряжение. Вторые обкладки конденсаторов 3 и 4 соединены между собой и подклю- чены к второму коммутирующему выводу ключа 7 и общей клемме первичного источника. Одна клемма первичного источника подключена к катоду диода 10 и к анодам светодиодов 8 и 9 блока 1, катоды которых соединены с одним выводом сопротивления 2 и стоком МДП-транзистора 11, затвор которого соединен с катодом фотодиода 2, анод которого соединен с истоком и подложкой МДП-транзистора 11, стоком МДП-транзистора 13 и с одной из обкладок конденсатора 5, другая обкладка которого соединена с анодом диода 10.,Другая (общая) клемма первичного источника подключена к истоку и подложке МДП-транзистора 13 и катоду фотодиода 14, анод которого соединен с затвором МДП-транзистора 13.При положительной полуволне входного напряжения ключ 6 разомкнут, а ключ 7 замкнут. При отрицательной полуволне ключи изменяют свои состояния на противоположные. Такие состояния ключей 6 и 7 осуществляются с помощью световых сигналов светодиодов 8 и 9. При отрицательной полуволне входной ток может протекать только по диоду 10. В этом случае 1 ЩП- транзисторы находятся в своих исходных состояниях (МЦП-транзистор 11 от. крьгг, а МДП-транзистор 13 закрыт), поскольку напряжения между их истоками и затворами практически равны нулю, При положительной полуволне входного напряжения ток протекает через параллельно включенные светодиоды 8 и 9 и заряжает конденсатор 3. В этом случае кванты света, испускаемые светодиодами 8 и 9, попадают на 3 фотодиоды 12 и 14 и генерируют в них вентильное напряжение. Поскольку вен. тильное напряжение на фотодиоде 12 знаком минус приложено к затвору МПП-транзистора 11, то он закрывается (ключ 6 переходит в разомкнутое состояние), а вентильное напряже ние на фотодиоде 14 знаком плюс приложенок затвору МДП-транзистора 13, поэтому он открывается (ключ 7 переходит в замкнутое состояние).1 Блок 1 совместно с конденсаторами 3 и 4 образует преобразователь (выпрямитель) с удвоением напряжения. Первая отрицательная полуволна входного напряжения заряжает конденсатор 4, а положительные полуволны заряжают конденсатор 3. Поскольку конденсаторы 3 и 4 включены последовательно, то на сопротивлении нагрузки 2 возникает напряжение, близкое к удвоенной величине амплитуды входного напряжения.При всех последующих отрицательных полуволнах входного напряжения через замкнутый ключ 6 из последовательно включенных конденсаторов 3 и 4 своим суммарным напряжением заряжает конденсатор 5. При положительных полуволнах через замкнутый ключ 7 уже суммарное напряжение на конденсаторе 5 подзаряжает конденсатор 4. Таким образом, на нагрузочном сопротивлении 2 напряжение нарастает и даже с учетом потерь пре1277320 вьшает удвоенную величину амплитуды входного напряжения,Для успешной работы преобразователя необходимо использовать МДП- транзисторы с напряжением отсечки (пороговым напряжением) меньшим О,7 В, т.е. меньшим максимальной величины вентильного напряжения кремниевых фотодиодов. Формула и з о б р е т ения Составитель Л,устинкинаРедактор Л, Повхан Техред Л.Олейник Корректор Л,Патай Заказ 6756/53 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий блок выпрямительных элементов из трех диодов, один из которых анодом подключен к одному из выводов источника переменного напряжения, цепь нагрузки, два конденсатора и два управляемых ключа, один из коммутирующих выводов первого ключа подключен к одной обкладке первого конденсатора, а один из коммутирующих выводов второго ключа подключен к второй обкладке первого конденсатора, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выходного напряжения, в него дополнительно введен третий конденсатор, одна обкладка которого подключена к вторым коммутирующим выводам первого и второго ключей, а вторая обкладка - к аноду третьего диода в блоке выпрямительных элементов, к одному выводу цепи нагрузки " и одной обкладке второго конденсатора, вторая обкладка которого подключена к общему выводу источника переменногонапряжения и,к второй обкладке первого конденсатора, перваяобкладка которого подключена к второму выводу цепи нагрузки, причемв блоке выпрямительных элементов третий диод катодом подключен к анодампервого и второго диодов, которыевключены параллельно друг другу, являются светодиодами и катодами подключены к второму выводу цепи нагрузки, а ключи выполнены на МДПтранзисторах с П -каналами, между затвором и истоком каждого из которыхвключено па одному дополнительновведенному фотодиоду, оптически связанному со светодиодом, первый ключвыполнен на МДП-транзисторе совстроенным каналом и к его затворуподключен катод первого фотодиода,а второй ключ - на МДП-транзисторе синдуцированным каналом и к его, затвору подключен анод второго фотодиода,подложки МДП-транзисторов соединенысо своими источками, первым коммутирующим выводом первого ключа является сток, а вторым - исток МДП-транзистора со встроенным каналом, первым коммутирующим выводом второгоключа является исток, а вторым -сток МДП-транзистора с индуцированнымканалом.