Преобразователь напряжения

ЕТ оссийской Федерации и товарным знака(57) Использование: для преобразования напряженщ например, для питания интегральных схе Сущность изобретения: преобразователь напряжения содержит два МДП-транзистора 1, 2 с индуцированным п-каналом, подложки которых подключены к общей шине, и трансформатор 3 с выводом нулевой точки первичной обмотки. Повышение надежности достигается за счет введения диода 4, анод которого подключен к истокам обоих МДП- транзисторов 1, 2, а его катод - к общей шине. 1Изобретение относится к электротехнике, радиоэлектронике и может быть использовано для преобразования напряжений, например, для питания интегральных схем.Широко известны преобразователи напряжения с разделительным трансформатором и внешним возбуждением 11, Один из вариантов такого преобразователя содержит задающий генератор, подключенный между источником входного напряжения и общей шиной, биполярный транзистор, база которого подключена к выходу задающего генератора, а змиттер - к общей шине, трансформатор, первичная обмотка которого подключена между источником входного напряжения и коллектором транзистора, и выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке трансформатора. Недостатки такого преобразователя (например, относительно небольшой КПД) во многом определяются использованием биполярного транзистора, Заменой биполярного трэнзистора на МДП-транзистор 23 (удается повысить КПД и частоту преобразования, улучшить массогабаритные показатели. Однако в МДП-транзисторе сохраняется возможность возникновения вторичного пробоя (Зарубежная электронная техника, МВ 11, 1988, с, 24 - 30), что может привести к выходу МДП-транзистора из строя, Относительно невысокая надежность и является основным недостатком такого преобразователя.Наиболее близким техническим решением является преобразователь напряжения 3), содержащий два МДП-транзистора с индуцированным п-каналом, истоки и подложки которых подключены к общей шине, и трансформатор, выводы от вторичной обмотки которого подключены к соответствующим выходным клеммам, первый крайний вывод первичной обмотки подключен к стоку первого МДП-транзистора, затвор которого подключен к первой клемме управления, а вторая клемма управления подключена к затвору второго МДП-транзистора, сток которого подключен к второму крайнему выводу первичной обмотки трансформатора, вывод от средней точки которой подключен к клемме входного напряжения. Основным недостатком прототипа следует считать возможность возникновения вторичного пробоя в силовых МДП-транзисторах (Зарубежная электронная техника. М., Ь 11, 1988, с. 24-30), что снижает его надежность,Цель изобретения - повышение надежности устройства, при этом достигается требуемый технический результат за счет устранения воэможности возникновения вторичного пробоя в силовых МДП-транзисторах в преобразователе напряжения, содержащем два МДП-транзистора синдуцированным п-каналом, подложки ко 5 торых подключены к общей шине, и трансформатор, выводы от вторичной обмоткикоторого подключены к соответствующимвыходным клеммам, первый крайний выводпервичной обмотки подключен к стоку пер-.10 вого МДП-транзистора, затвор которогоподключен к первой клемме управления, авторая клемма управления подключена к затвору второго МДП-транзистора, сток которого подключен к второму крайнему выводу15 первичной обмотки трансформатора, выводот средней точки которой подключен к клемме входного напряжения. Отличительнь 1 е отпрототипа признаки проявляются за счетвведения диода, анод которого подключен к20 истокам обоих МДП-транзисторов, а его катод - к общей шине.При работе преобразователя через диод всегда будет протекать ток, образующийна нем падение напряжения, которое зна 25 ком "плюс" будет приложено к истокамМДП-транзисторов, что обеспечивает обратное смещение (эапирание) р-и-переходов исток-подложка, В результатебиполярные структуры в МДП-транзисторах30 оказываются надежно запертыми, что делает невозможным развитие вторичного пробоя.На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя напряжения,35 содержащая два МДП-транзистора с индуцированным и-каналом 1 и 2, трансформатор 3 и диод 4, Трансформатор 3 имеет двеобмотки: первичную и вторичную, Выводыот вторичной обмотки подключены к соот 40 ветствующим выходным клеммам, Первыйкрайний вывод первичной обмотки трансформатора 3 подключен к стоку МДП-транзистора 1, второй крайний вывод - к стокуМДП-транзистора 2, а вывод от ее средней45 точки - к клемме входного напряжения ОхЗатвор МДП-транзистора 1 подключен кпервой клемме управления, а затвор МДПтранзистора 2 - к второй клемме управления, Истоки МДП-транзисторов 1 и 250 подключены к аноду диода 4, катод которогоподключен к подложкам МДП-транзисторов1 и 2 и общей шине.На клеммы управления необходимо подавать управляющие сигналы Оупр 1 и Оупрг55 (как и в прототипе) со схемы управления (нэчертеже не показана),Устройство работает следующим образом, При поступлении на затвор МДП-транзистора 1 положительного импульса Оупр 1он открывается и протекает так в первой2004059 5 10 15 20 25 30 35 формула изобретения 40 45 Составитель Д,ИгумновТехред М.Моргентал Корректор А. Коэориэ Редактор Тираж Подписное НПО. "Поиск" Роспатента113035, Москва; Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 3327 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101(левой) секции первичной обмотки трансформатора 3, При этом (как и в прототипе) на затвор МДП-транзистора 2 поступает отрицательное (нулевое) напряжение Оупр 2. При изменении полярности управляющих импульсов Оупр 1 и Оупр 2 состояния МДП- транзисторов 1 и 2 изменяются на противоположные. В этом случае ток будет протекать во второй (правой) секции первичной обмотки трансформатора 3. В результате на выходных клеммах устройства формируется переменное напряжение заданной величины.Основное отличие заявляемого устройства заключается во введении диода 4. Поскольку в устройстве всегда открыт один из МДП-транзисторов, то ток, протекающий через диод 4, создает на нем падение напряжения, которое знаком "плюс" приложено к истокам (эмиттерам) МДП-транзисторов 1 и 2, а знаком "минус" - к их подложкам (базам). Это падение напряжения на диоде 4 смещает в обратном направлении (запирает) р-и-переходы исток-подложка МДП- транзисторов 1 и 2. В результате осуществляется запертое состояние паразитных биполярных и-р-и-структур в МДП- транзисторах.1 и 2, коллекторами которых являются области стока, эмиттерами - области истока, а базами - подложки.В зависимости от конкретных технических требований в качестве диода 4 можно использовать р-и-переходы с разным падеПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий два МДП-транзистора с индуцированным п-каналом, подложки которых подключены к общей шине, и трансформатор, выводы от вторичной обмотки которого подключены к соответствующим выходным клеммам, первый крайний вывод первичной обмотки подключен к стоку первого МДП-транзистора, затвор которого подключен к первому выводу управления,нием напряжения на них при заданном токе (германиевые или кремниевые), диод Шоттки идр.Тот факт, что в заявляемом устройстве осуществляется эапирание паразитных и-рп-структур, а следовательно, и устраняется воэможность возникновения вторичного пробоя (Зарубежная электронная техника. М., 1988, с. 24-30) в МДП-транзисторах 1 и 2, определяет повышение надежности преобразователя.Экспериментальная проверка преобразователя напряжения была проведена на МДП-транзисторах КП 701, 2 П 803 и лабораторных образцах. По сравнению с прототипом в заявляемом устройстве наблюдалось надежное запирание паразитных и-р-и- структур МДП-транзисторов 1 и 2 напряжением0,7 В, Работа преобразователя осуществлялась на частотах от 20 до 200 кГц. При этом не было зафиксировано ни одного случая отказа силового МДП-транзистора..3. Ромаш Э,М. Высокочастотные транзисторные преобразователи. М.: Радио и связь, 1988, с, 36, р. 2.13 г. а второй вывод управления подключен к затвору второго МДП-транзистора, сток которого подключен к второму крайнему выводу первичной обмотки трансформатора, вывод от средней точки которой подключен к первому . входному выводу, отличающийся тем, что в него введен диод, анод которого подключен к истокам обоих МДП-транзисторов, а катод - к общей шине,