Конвертор напряжения

О П И С А Н И Е 1111 ЗИ 439ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.03.81(088.8) елам изобретений и открытий 2) Авторы изобретен лекс 1 ндров 6 А. мидзе, И. Г. Благодатов, В, и К. Б. Сухомлин(71) Заявитель ВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ 4 кон- мос- кон- клюИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при проектировании различных устройств питания от низковольтных источников энергии.Известны устройства 1, 2, содер мультивибратор и выпрямитель, в к для умножения напряжения на его использованы конденсаторы.Наиболее близок к предлагаемому вертор напряжения 2, содержащий товой мультивибратор с КС-цепями и денсаторно-диодный выпрямитель, под ченный к выходу мультивибратора.К недостаткам известных устройств следует отнести малую выходную мощность, относительно низкий КПД и нестабильность выходного напряжения, что обусловлено включением последовательно с нагрузкой конденсатора.С целью повышения выходной мощности, КПД и стабильности выходного напряжее ния, конденсаторно-диодный выпрямитель выполнен в виде двух ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и катода диода, и третьей ветви, состоящей из двух встречно- последовательно включенных диодов, причем свободный конец конденсатора первой ветви и анод диода второй ветви подключены к одному выводу мультивибратора, другие свободные концы первой и второй ветвей подключены ко второму выводу мультивибратора, третья ветвь включена 5 между катодами диодов первой и второйветвей, а точка соединения катодов диодов этой ветви соединена с выводом нагрузки.Кроме этого, при таком построении схемы можно получить на выходе утроенное 10 напряжение, если дополнительно введенвторой конденсаторно-диодный выпрямитель, в котором полярность включения всех его диодов изменена на обратную относительно диодов первого выпрямителя, 15 На чертеже показана принципиальнаясхема предложенного преобразователя постоянного напряжения.Мостовой мультивибратор построен насоставных транзисторах 1 - 8 различных 20 проводимостей. Базы ключевых транзисторов 3, 4, 7, 8 соединены с коллекторами 1, 2, 5, 6, а их эмиттеры соединены попарно с выходными клеммами 9 и 10, Эмиттерные и коллекторные цепи транзисторов ключей 25 и мультивибратора подключены к соответствующим шинам питания 11 и 12. Выходы 9 и 10 подключены к выходным диагоналям мостов на конденсаторах 13 - 16 через диоды 17 - 20. Каждая диагональ мостов З 0 через дополнительные диоды 21 - 24, вклю 811439ченные в том же направлении, что и основные, подключена к полезным нагрузкам 25 - 28, шунтиро ванным конденсаторами фильтров 29 и 30. Выходы мостов 31 и 32 соединены с нагрузкой 28. Нагрузки 25 и 26 подключены к соответствующим шинам питания 11 и 12.Устройство работает следующим образом, Импульсы положительной и отрицательной полярностей с выходной диагонали 10 мультивибратора последовательно поступают на два мостовых удвоителя, заряжая емкости 13 и 14 до напряжения +Еи емкости 15 и 16 до напряжения - Е, первичного источника питания. Импульсы напря жения с выходов 9, 10 мультивибратора одновременно поступают на нагрузки 25 - 28 через диоды 17, 18, 21, 22 и диоды 19, 20, 23 и 24, В следующие полупериоды положительные напряжения на емкостях 20 13, 14 и отрицательные на емкостях 15, 16 складываются с напряжением первичного источника питания через открытые ключевы . транзисторы 3, 4 для получения удвоенного относительно общей шины питания 25 отрицательного напряжения на нагрузке 26, а через открытые ключевые транзисторы 7, 8 - для получения удвоенного положительного напряжения на нагрузке 25. При этом на нагрузке 27 возникает повторное 30 напряжение ( - Е) отрицательной полярности относительно общей шины 12. Разность этих напряжений создает между клеммами 31 и 32 на нагрузке 28 утроенное чапряжение, 35Таким образом, преобразователь позволяет получить удвоенное, повторенное и утроенное напряжение относительно общей шины питания. Благодаря тому, что часть энергии источника питания передается не посредственно в нагрузку двухтактно, минуя конденсаторы, повышаются выходная мощность, КПД и стабильность напряжения на нагрузке.Формула изобретения1. Конвертор напряжения, содержащий мостовой мультивибратор с КС-цепями и конденсаторно-диодный выпрямитель, подключенный к выходу мультивибратора, о тл и ча ющийся тем, что, с целью повышения выходной мощности, КПД и стабильности выходного напряжения, конденсатор- но-диодный выпрямитель выполнен в виде двух ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и катода диода, и третьей ветви, состоящей из двух встречно-последовательно включенных диодов, причем свободный конец конденсатора первой ветви и анод диода второй ветви подключены к одному выводу мультивибратора, другие свободные концы первой и второй ветвей подключены ко второму выводу мультивибратора, третья ветвь включена между катодами диодов первой и второй ветвей, а точка соединения катодов диодов этой ветви соединена с одним из выводов нагрузки.2. Конвертор напряжения по п. 1, отлич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения на выходе утроенного напряжения, дополнительно введен второй конденсаторно-диодный выпрямитель, в котором полярность включения всех его диодов изменена на обратную относительно диодов первого выпрямителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США3560838, Н 02 Р 13/18, кл. Н 02 М 1/08, 02.02.71.2. Авторское свидетельство СССР301792, кл. Н 02 М 3/155, 14.10.69 (прототип),811439 Составитель А, КирилловРедактор Б. федотов Техред Р. Беркович Корректор И. Пен нпографня, пр. Сапунова, 2 аказ 361/9 Изд.188 Т НПО Поиск Государственного комитета СССР по113035, Москва, Ж, Раушска 749 Подписноеам изобретений и открытийб., д. 4/5