Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СООЕТСНИХавелщнаваЩСПУБЛИН 09) 01 05 Р 1/58 ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКО тор. Повышениесчет переводалинейной обласЭто достигаетс теля сигнала управления п-р-п-транзистором узла преобразования уровней напряжения, Этот узел состоитиз логического элемента И, один иэвходов которого подключен к выходууправляющего генератора, второй входчерез резистор соединен с коллекто-.ром выходного транзистора цепи обратной связи и с общей точкой КС-цепи-точкой соединения резистора сконденсатором. Второй вывод конденсатора КС-цепи соединен с общей шиной, а второй вывод резистора КС-цепи - с выводом источника постоянногонапряжения. Выход логического элементаИ через резистор смещения соединен сбазой п-р-и-транзистора узла преоб -раэования уровней напряжения, 1 ил. копительного конденсатора 4, ключевых транзисторов 5,6, диодов 7,8, выходного конденсатора 9 и резисторов 10,11 смещения, один из выводов накопительного конденсатора 4 соединен через транзистор 5 с положительным выводом источникапостоянного напряжения, а через транзистор 6 - с общей шиной, другой вывод накопительного конденсатора 4 соединен через диод 7 с общей шиной, а через диод 8 - свыходным конденсатором 9, база р-п-р-транзистора 6 соединена с выходом управляющего генератора 2 через резистор 10 смещения, сглаживаюГОСУДАРСТЮННЫЙ НОМИТЕТПО ИЭОВЧГЮНИЯМ И 07 НРЫТИЯМПРИ П 4 НТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1552160, кл, С 05 Р 1/585, 1988,(57) Изобретение относится к элетротехнике, в частности к устройствампреобразования постоянного напряжения в постоянное. Цель изобретения -повышение КПД. Устр-во содержит нестабилизируемый источник постоянногонапряжения, управляющий генератор,узел преобразования уровней напряжения; узел сравнения уровня, цепьобратной связи, С-фильтр, формирователь сигнала управления, стабилизаИзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преоб раэования постоянного напряжения в постоянное. Целью изобретения является повышение КПД устройства.На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.Преобразователь содержит нестабизированный источник 1 постоянного напряжения, отрицательный вывод которого соединен с общей шиной, управляющий генератор 2, узел 3 преобразования уровня, состоящий из наКПД происходит за р-и"транзистора из в ключевой режим. введением формирова50 щий 4 С-фильтр 12, состоящий из дросселя 13 и конденсатора 14, один извыводов дросселя 13.подключен к выходному конденсатору 9 узла 3 преобразования уровня напряжения, а другой - к конденсатору 14, отрицательному выходному выводу преобразователя1и к одному из входов узла 15 сравнения уровня, состоящего из последова,тельно соединенных резисторов 16,17через диод 8 термокомпенсации, одиниэ выводов резистора 6 соединен свыходом стабилизатора 19, подключенного к источникупостоянного напряжения, выход стабилизатора 19 соединен с положительным выходным выводомпреобразователя, другой вывод резистора 16 соединен с диодом 18 термокомпенсации и является выходом узла 20сравнения уровня, выход узла сравнения уровня соединен с цепью 20 обратной связи, состоящей нз двух каскадовна транзисторах 21,22 и резисторах23,24, коллектор транзистора 21 через 25резистор 23 соединен с базой транзистора 22, а через резистор 24 соединенс источником 1 постоянного напряжения,змиттеры транзистора 21,22 соединены собщей шиной, коллектор транзистора 22 30соединен с первым входом формирователя 25 сигнала управления - резистором26, второй вывод резистора 26 соединен с точкой соединения резистора 27с конденсатором 28 КС-цепи, а также с 35первым входом логического элементаИ 29, другой вывод резистора 27 соединен с вторым входом формирователя 25,который присоединен непосредственнок выходу источника 1, другой вывод 40конденсатора 28 присоединен с общейшине, третий вход формирователя 25присоединен к второму входу логического элемента И 29 и к выходу управляющего генератора 2 непосредственно, 45выход логического элемента И присоединен к выходу формирователя сигналауправления, который присоединен квторому входу узла 3 преобразованияуровня напряжения, резистору 11,другой вывод резистора 11 соединен сбазой транзистора 5.Источником постоянного напряжения.(нестабилизированного) могут быть аккумулятор или батареи, управляющимгенератором - самовозбуждающийсясимметричный мультивибратор,Преобразователь работает следую щим образом. После включения источника 1 питания и заряда КС-цепи за счет появления сигнала логической единицы на первом входе логического элемента И импульсы управляющего генератора 2 поступают на базу ключевого транзистора 5 через открытый элемент И 29 и резистор 11 смещения, а на базу транзистора б - через резистор 10 узла 3 преобразования уровня напряжения,В момент прохождения импульсов, конденсатор 4 заряжается от источника постоянного напряжения, через транзистор 5 и диод 7, в момент отсутствия импульса на выходе генератора 2 конденсатор 4 разряжается через открытый транзистор 6 и диод 8 на выходной конденсатор 9. Выработанное напряжение отрицательной полярности через, сглаживающий фильтр 12 поступает на отрицательный выходной.вывод преобразователя.Сигнал обратной связи формируется на базовом переходе транзистора 21 за. счет сравнения уровня напряжения на аноде диода термокомпенсации 8 с уровнем общей шины,. При понижении отрицательного выходного уровня напряжения ниже устновленного значения, определяемого резисторами 6,17, гадением напряжения на диоде термокомпенсации 8 и выходным напряжением стабилизатора ( +Б д преобразователя) транзистор 21 запирается, что приводит к отпиранию транзистора 22, при этом конденсатор 28 КС-цепи начинает разряжаться через резистор 26 и открывшийся транзистор 22, Допустимый уровень разряда, огределяемый соотношением сопротивления 27 и 26, выбран ниже порога срабатывания ло гического элемента 29 по первому входу, Элемент 29 является узкопороговым устройством.При понижении напряжения на конденсаторе 28 ниже порога срабатывания элемента И элемент И закрывается по первому входу и перестает пропускать импульсы управляющего генератора 2 на базу транзистора 5. Выходные уровни элемента 29 таковы, что транзистор 5 может быть либо полностью открыт, либо полностью закрыт. Транзистор 5 перестает заряжать накопительныйй конденсатор 4, что приводит к восстановлению установленного значения выходного напряжения, В установившемся режиме приСоставитель С.Ситковедактор О.Стенина Техред А.Кравчук Корректор Т,Мал Заказ 14 б 1 Тираж 475 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Т СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 51644 конкретной нагрузке действие обратной связи приводит к широтно-импульсной модуляции сигналов управляющего генератора, при которой происходит5 уменьшение длительности импульсов заряда накопительного конденсатора гропорционально уменьшению нагрузки на отрицательный выходной вывод преобразователя, Падение напряжения на диоде 8 узла сравнения уровней изменяется синфазно с падением напряжения на базовом переходе транзистора 21, что позволяет уменьшить влияние температуры на выходные характеристики преобразователя. Уменьшение энергопотребления (повьшения Ю 1 Д) происходит эа счет перевода и-р-и- транзистора схемы преобразования уровня в ключевой режим. Затраты 20 энергии иа работу высокоомного формирователя сигнала управления 25 низки,Г 15 6 Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения по авт.св.М 1552160, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, в него введен формирователь сигнала управления, состоящий из логического элемента И, КС-цепи и резистора, причем один из входов элемента И соединен с выходом управляющего генератора, второй вход через резистор подключен к коллектору выходного транзистора цепи обратной связи и непосредственно - к точке соединения резистора и конденсатора КС-цепи, свободный вывод конденсатора которой соединен с общей шиной, а свободный вывод резистора - с входным выводом для подключения источника постоянного напряжения, кроме того, выход логического элемента И через резистор смещения соединен с базой и-р-и-транзистора узла преобразования