Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОЕЕТСНИХаазмлаюиРЕСПУБЛИК Янаи 1 1)5 Н 02 М 7/10 ПИС ОБРЕТЕН автомати В.Короле принципя перенное.силодставлена ертеже тся к преобрапредназначено.- ьтных микроэлеие отн ете ной альная схема и менного напряж Преобразова вой трансФорма зистора 2 и 3еобразовател ния в постоя ель содержит ор 1, два ИД индуцирован техник высоко зовател ания ых усизо раб для пи ктроннГОСУДАРСТВЕННЬЭ НОМИТЕп Ка аа и теигПРИ ННТ СССР АНИЕ смм ссидсссссств(56) Основы проектирования микроэлектронной аппаратуры. Под ред.Б.Ф.Высоцкого, М,: "Сов.радио",1977, с.180, рис.5, 6 а и б.Авторское свидетельство СССРИ 760344, кл. Н 02 М 7/10, 1978.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в высоковольтных источниках питания, Цель изобретения - повышение выходного рабочего напряжения и КПД. Устройство включает трансформатор 1, вторичная обмотка которого имеет два крайних и два промежуточных вывода, Один крайний выводявляется общим и может быть подключен к общей шине, Другой крайнийвывод является управляющим и соедиетения - повышение выего напряжения и КПД. нен с затворами МДП-транзисторов 2,3 с индуцированными и-каналами. Одинпромежуточный вывод обмотки соединенс истоком с подложкой МДП-транзистора 2 и с затвором МДП-транзистора 4с индуцированным р-каналом, истоккоторого подключен к другому промежуточному среднему выводу вторичнойобмотки. Резистор 5 включен междуобщей точкой соединения стока МДПтранзистора 2, истока МДП-транзистора 3 и стока с подложкой МДП-транзистора 4 и подложкой МДП-транзистора 3. Нагрузка, подключена между стоком МДП -транзистора 3 и общим выводом вторичной обмотки. Введение ХДПтранзисторов 3, 4, резистора 5 иуказанное соединение элементов устройства позволяют вдвое увеличитьмаксимальное рабочее напряжение. Симметрирование силовых МДП-транзисторов 2, 3 в закрытом состоянии осуществляется с помощью МДП-транзистора 4 и резистора 5. Отсутствие шунтирующих резисторов и возможность использования относительно низковольтных МДП-транзисторов 2, 3 способствуют повышению КПД. 1 ил.налом, МДП-транзистор с индуцированным р-каналом 4, резистор 5 исопротивление нагрузки 6. К первичной обмотке трансформатора 1 подклю 5чен источник входного переменногонапряжения (не показан). Вторичнаяобмотка трансформатора 1 имеет четыре вывода, два крайних и два промежуточных. Один крайний вывод является общим и может быть подключенк общей шине устройства, Другой крайний вывод является управляющим и подключен к затворам МДП-транзисторов 2и 3, Промежуточный силовой вывод вторичной обмотки, с которого снимаетсянапряжение на нагрузку, подключен кистоку с подложкой МДП-транзистора2 и затвору МДП-транзистора 4, истоккоторого подключен к другому промежуточному выводу вторичной обмоткитрансформатора 1, который расположен в. средней точке между силовым иобщим выводом. Сток МДП -транзистора 2подключен к истоку МДП-транзистора 3, 5стоку с подложкой МДП-транзистора 4и первому выводу резистора 5, второй вывод которого подключен к подложке МДП-транзистора 3, сток которого подключен к одному выходномувыводу для подключения нагрузки б,другой выходной вывод подключен кобщему выводу вторичной обмотки трансформатора 1, Секция вторичной обмотки трансформатора 1, расположенная между силовым и управляющим выводами, обеспечивает напряжение,превышающее пороговое напряжениеМДП-транзисторов 2 и 3,Преобразователь работает следующим образом.При наличии положительной полуволны напряжения на управляющем,силовом и среднем промежуточномвыводах вторичной обмотки трансформатора 1 (относительно общего вывода)МДП-транзисторы 2 и 3 открыты ипрактически все напряжение с силойого вывода поступает на нагрузку 6.При этом МДП-транзистор 4 находится50в закрытом состоянии и не влияет наработу устройства.В следующий полупериод, при отрицательной полуволне, поступающей назатворы МДП-транзисторов 2, 3 и 4,МДП-транзисторы 2 и 3 находятся взакрытом, а МДП-транзистор 4 - в открытом состоянии. Для надежной работысиловых МДП-транзисторов 2 и 3 в за т крытом состоянии необходимо, чтобы падения обратного напряжения на них были примерно равны. Для такого выравнивания напряжений (симметрирования МДП-транзисторов 2 и 3) и служат МДП-транзистор 4 и резистор 5,С помощью резистора 5 достигается выполнение условия, чтобы сопротивление закрытого МДП-транзистора 3 всегда было несколько меньше сопротивления закрытого МДП-транзистора 2.Это происходит следующим образом.Обратный ток р -а-перехода сток - подложка Юп-транзистора 3 протекает по резистору 5 и создает на нем падение напряжения, причем знаком "плюс" на подложке р-типа. В результате будет несколько приоткрыт р -и-переход исток подложка МДП-транзистора 3, следствием чего и явится небольшое возрастание тока через МДП-транзистор 3, т.е. некоторое уменьшение его сопротивления. Таким образом, чем больше номинал резистора 5, тем меньше сопротивление закрытого МДП-транзистора 3. Изменяя номинал резистора 5 нетрудно, сохранив достаточно большое сопротивление закрытого МДП-транзистора 3, сделать его все же меньше сопротивления закрытого МДП-транзистора 2.При условии отсутствия цепи МДП- транзистора 4 на МДП-транзисторе 2 имело бы место несколько большее падение напряжения, чем на МДП-транзисторе 3. Для выравнивания этих падений напряжения и служит цепь МДП- транзистора 4, который открыт при отрицательной полуволне на силовом выводе вторичной обмотки трансформатора 1. Если на силовом выводе имеет место амплитудное значение напряжения Ч, то на среднем промежуточном выводе напряжение равно Ч/2 р т.е. напряжение Ч/2 оказывается приложенным к стоку МДП-транзистора 2 и истоку МДП-транзисторов 2 и 3, будут иметь место равные падения напряжения на них, максимальные значения которых составит 7/2. Таким образом, для надежной работы устройства необходимо только чтобы Ч(2 не превысило максимально допустимого напряжения на стоке МДП-транзисторов 2 и 3.Итак, устройство обеспечивает повышение в два раза рабочего напряжения при обеспечении надежной работы силовых МДП-транзисторов. Отсут1 б 42569 оставитель Л.устинкина Техред С,Мигунова Корректор Т,Малец актор В.Трубчен Тираж 394 По арственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская наакаэ 143 писное ытиям при ГКНТ СССР В ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,ина рои ствие традиционных шунтирующих резисторов позволяет сохранить высокие значения КПД, Кроме того, при сохранении заданного рабочего напряжения устройство позволяет заменить один высоковольтный МДП-транзистор на два последовательно включенных относительно низковольтных, имеющих существенно меньшее сопротивление каналаФ(потерь). В результате достигается повышение КПД.Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для подключения источника переменного напряжения, а его вторичная обмотка выполнена с силовымпромежуточным выводом, соединенным с истоком МДП-транзистора с индукцированным п-каналом, затвор которого подключен к одному крайнему управляющему выводу вторичной обмотки трансформатора, другой крайний вывод которой является общим, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения выходного рабочего 5напряжения и КПД введены дополниУтельный МДП-транзистор с индуцированным п-каналом, ИДП-транзистор, синдуцированным р-каналом и резистор,а вторичная обмотка трансформатораснабжена дополнительным выводом отсредней точки ее силовой части, подключенным к истоку ИДП-транзисторас р-каналом, затвор которого подключен к истоку и подложке основного 15 ИДП-транзистора, сток которого подключен к стоку с подложкой ЩП-транзистора с р-каналом, истоку дополнительного МДП-транзистора с а-каналоми первому выводу резистора, второй 20 вывод которого подключен к подложке дополнительного ИДП-транзисторас п-каналом, затвор которого подключен к затвору основного ИДП-транзистора, его сток - к одному выход ному выводу для подключения нагрузки, а другой выходной вывод соединен с укаэанным общим выводом вторичной обмотки трансформатора.