Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

(5)5 Н 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ститут радиотехники,атики М 49 в 66 ельство СССРМ 3/07, 1987, ельство СССРМ 3/07, 1988.(54) ПРЕ НАПРЯЖ (57) Изоб ке и мож ния мало изобрете содержи ченный о а вторым 3-5 и М транзист ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент Япониикл. Н 02 М 3/14, 197Авторское сеидеМ 1352593, кл. Н 02Авторское сеидей. 1372523, кл. Н 02 О Б РАЗО ВАТЕЛ Ь ПОСТОЯ Н НОГО ЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕретение относится к электротехниет быть использовано в цепях пита- мощных интегральных схем. Цель ния - повышение КПД. Устройство т генератор 1 импульсов, подклюдним выводом к входному выводу, - к общей шине, три конденсатора ДП-транзисторы 2, 6, 7, 8, 9. МДП- ор 2 выполнен с индуцированным, Ы 1631673 А 1 р-каналом, сток и подложка которого подключены к одной обкладке конденсатора 3, а к выходному выводу устройства подключена одна обкладка третьего конденсатора 5, другая обкладка которого подключена к общей шине. МДП-транспорты 6 - 9 выполнены с индуцированным п-каналом, МДП-транзисторы 6 и 7 своими затворами, стоками подложками подключены к входному выводу. Первый выход генератора 1 импульсов подключен к другой обкладке конденсатора 3, а его второй выход - к затвору МДП-транзистора 2 и к затвору МДП-транзистора 8, исток и подложка которого подключены к общей шине, а сток - к истоку МДП-транзистора 2 и одной обкладке конденсатора 4, Я другая обкладка которого поключена к истоку МДП-транзистора 7 и затвору, стоку и подложке МДП-транзистора 9, исток которого подключен к выходному выводу, а исток МДП-транзистора 6 подключен к стоку МДП-транзистора 2. Указанное выполнение устройства обеспечивает минимальные потери энергии.при заряде конденсаторов. 2 ил,к стоку с подложкой МДП-транзистора 2 и 30истоку МДП-транзистора 6. Второй выход 5055 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при преобразовании малых постоянных напряжений, например, для цепей питания маломощных интегральных схем,Цель изобретения - повышение КПД.На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения; на фиг, 2 - экспериментальные вольт-амперные характеристики МДП-транзистора 2 П 904 А, включенного по схеме диода, как первый, второй и четвертый МДП-транзистор с п-каналом (а),и кремниевого диода Д 243 Б (б),Устройство содержит генератор 1 импульсов, МДП-транзистор с индуцированным р-каналом 2, три конденсатора 3, 4 и 5, четыре МДП-транзистора 6 - 9 с индуциоованным и-каналом. Напряжение положительной полярности от источника входного напряжения Ох подается на затворы, стоки и подложки МДП-транзисторов 6 и 7, а также на один вывод генератора 1 импульсов,второй вывод которого подключен к истоку с подложкой ЫДП-транзистора 8 и общей шине, Первый выход генератора импульсов 1 подключен к одной обкладке конденсатора 3, другая обкладка которого подключена генератора 1 импульсов подключен к затворам МДП-транзисторов 2 и 8, К общей шине также одна обкладка конденсатора 5, другая обкладка которого подключена к выходному выводу и истоку МДП-транзистора 9, затвор, сток и подложка которого подключены к истоку МДП-транзистора 7 и одной обкладке конденсатора 4, другая обкладка которого подключена к истоку МДП-транзистора 2 и стоку МДП-транзистора 8.Схемы генераторов прямоугольных импульсов известны, В предложенном устройстве может быть использован генератор 1, собранный по схеме мультивибратора, Первый и второй выходы генератора 1 импульсов являются выводами с различных плеч мультивибратора: когда на первом выходе присутствует положительное напряжение (примерно, равное напряжению Овх, то на втором выходе напрякение практически равно нулю, и наоборот. Кроме того, нмера выходов генератора 1 импульсов могут быть взяты произвольно. Постоянное напряжение Ох является напряжением питания для генератора 1 импульсов,МДП-транзисторы 6, 7 и 9 включены посхеме диода, При малом пороговом напряжении Оо этих МДП-транзисторов 10 15 20 35 40 45( Оо =- 0 ) они характеризуются минимальным падением прямого напряжения (меньшим, чем обычные кремниевые диоды). На фиг, 2 приведены экспериментальные характеристики для МДП-транзистора 2 П 904 А, включенного как МДП-транзисторы 6, 7 и 9 (а), и для сравнения кремниевого диода Д 243 Б (б). Из фиг. 2 следует, что для работы на малых Оох и небольших токах целесообразнее использовать низкопороговые МДП-транзисторы.Пробразователь работает следующим образом.При нулевом напряжении на первом выходе генератора 1 импульсов и положительном напряжении на втором его выходе МДП-транзистор 2 закрыт, а МДП-транзистор 8 открыт, При этом все конденсаторы заряжаются до напряжения, близкого к Оех: конденсатор 3 зарякается через МДП-транзистор(диод) 6; конденсатор 4 - через МДП- транзисторы 7 и 8; конденсатор 5 - через МДП-транзисторы (диоды) 7 и 9. При переключении мультивибратора, т,е, при появлении положительного напряжения на первом выходе генератора импульсов 1 и лсчезновении его на втором выходе, состояния МДП-транзисторов 2 и 8 изменяются на противоположные; МДП-транзистор 2 открыт. а МДП-транзистор 8 закрыт, Через открытый МДП-транзистор 2 конденсаторы 3 и 4 включаются в последовательную цепь, напряжение на которой становится близким к 2 Ох. Кроме того, напряжение первичного источника ОБх суммируется с напряжением на конденсаторах 3 и 4, в результате чего на выходной клемме устройстьа напрякение Овых становится равным ЗОх, Этим напряжением через МДП-транзистор 9 заряжается выходной конденсатор 5.Предложенный преобразователь является маломощным и позволяет получать существенное повышение Ооцх при работе на высокоомную нагрузку. Для получения лучших характеристик целесообразно использовать МДП-транзисторы с короткими каналами (ДМДП, УМДП), которые обладают минимальными сопротивлениями каналов (до сотых долей Ома),Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий генератор импульсов, подключенный одним выводом к входному выводу для подключения источника входного напряжения, а вторым - к общей шине, три конденсатора и пять МДП-транзисторов с индукцированны163 1673 100 Составитель Л,УстинкТехред М.Моргентал едактор М.Келемеш орректор В,Гирн аказ 553 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,ми каналами, первый из которых имеет р-канал, сток и подложка которого подключены к первой обкладке первого конденсатора и истоку второго МДП-транзистора, сток и подложка которого соединены между со бой, а затвор поключен к затвору третьего МДП-транзистора, исток которого подключен к первой обкладке второго конденсатора, а к выходному выводу подключена первая обкладка третьего конденсатора, 10 вторая обкладка которого подключена к общей шине, затворы первого и четвертого МДП-транзисторов соединены между собой, исток и подложка четвертого МДП-. транзистора соединены между собой, сток 15 и подложка пятого МДП-транзистора соединены междусобой,отл ича ющийся тем, что, с целью повышения КПД, второи, третий, четвертый и пятый МДП-транзисторы имеют п-канал, причем сток и затвор второго МДП-транзистора подключены к входному выводу и стоку с подложкой третьего МДП-транзистора, исток которого подключен к затвору и стоку пятого МДП- транзистора, исток которого подключен к первой обкладке третьего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к истоку четвертого МДП-транзистора, сток которого подключен к второй обкладке второго конденсатора и истоку первого МДБ-транзистора, затвор которого подключен к второму выходу генератора импульсов, первый выход которого подключен к второй обкладке первого конденсатора.