Преобразователь напряжения

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 43 СПУБЛИК 02 М 3/07 ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСА АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относитсяэлектротехнике и может быть использовано в бестрансформаторных источниках питанияэлектронной аппаратуры, Цель изобретения- повышение выходной мощности в режиме умножения напряжения первого источника на число, меньшее й. Преобразователь содержит источник постоянного напряжения 10, который через двунаправленные мультиплексоры 11 и 12 поочередно подключается к одному из последовательно соединенных конденсаторов 13. Входы управления мультиплексоров объединены и подключены к выходам в-разрядного счетчика б и входам дополнительно введенных шифраторов 8 и 9. Выходы шифраторов соединены с входами триггера 7, выходы которого подключены к схеме коммутатора, включающего схемы И 3, 4 и схему ИЛИ 5. С помощью коммутатора осуществляется прямое подключение генератора 1 к счетчику 6 или через делитель 2. В режиме деления напряжения подключает- Я1713043 ся внешний источник к клемме 14 цепочки конденсаторов 13 и с помощью мультиплексоров 11 и 12 осуществляется последовательный подзаряд первого источника 10 от разных конденсаторов напряжением, равным напряжению источника 10. В режиме умножения от источника 10 через мультиплексоры 10, 12 осуществляется подзаряд конденсаторов 13. При этом элементы устройства питаются от умноженного напряжения. Нагрузка 15 подключается к одной из средних точек цепочки конденсаторов. В этом режиме для компенсации разницы тока разряда конденсаторов, подключенных к Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в бестрансформаторных источниках питанияэлектронной апйаратуры.Цель изобретения - повышение выходной мощности преобразователя в режимеумножения напряжения.На Фиг.1 приведена Функциональнаясхема преобразователя; на Фиг.2 - диаграмма работы,Преобразователь содержит генератор1, к выходу которого подключен делитель 2.Через коммутатор, содержащий схемы И 3и 4 и схему ИЛИ 5, генератор 1 непосредственно или через делитель 2 подключается кгп-разрядному счетчику 6, выходы которогосоединены с соответствующими объединенными входами шифраторов 8 и 9 и соответствующими объединенными входамиуправления й разрядных мультиплексоров11 и 12. Выходы шифраторов 8 и 9 соедине.- ны с установочными входами триггера 7,выходы которого подключены к входам управления коммутатора. Первый источник 10постоянного напряжения соединен с входами й-разрядных мультиплексоров 11 и 12,каждый иэ которых имеет в управляющихвходови й выходов.Цепочка из последовательно соединенных конденсаторов 13, число которых равной, где й - 2, включена между выходнойшиной 14 и общей шиной, Первый выходмультиплексора 11 соединен с шиной 14.Последний выход мультиплексора 12 соединен с общей шиной. Каждый из оставшихсявыходов мультиплексора 11 начиная с второго, соединен с одним из соответствующихоставшихся выходов, начиная с первого,нагрузке и используемых только для Формирования напряжения питания самого устройства, осуществляется ускоренный заряд последних конденсаторов и сокращается общий цикл заряда всего накопителя. Начало и конец ускоренного режима заряда выделяются шифраторами 8, 9, которые через триггер 7 и коммутатор подключают к счетчику 6 генератора 1 непосредственно или через делитель. Сокращение цикла подэаряда конденсаторов выходного накопителя позволяет увеличить токовую нагрузочную способность преобразователя, 2 ил. мультиплексора 12 и с одной из общих точексоединения соответствующей пары конденсаторов 13,Цепи питания генератора 1, делителя 2,5 схем И 3 и 4, схемы ИЛИ 5. счетчика 6,триггера 7, дешифраторов 8, 9 и мультиплексоров 11 и 12 соединены с шиной 14 питанияи общей шиной. Между общей шиной и одной из точек соединения конденсаторов.1310 включена нагрузка 15.Генератор 1 и делитель 2 предназначены для формирования тактовых импульсовуправления счетчиком 6. Коммутатор на элементах И 3 и 4 и ИЛИ 5 служит для переклю 15 чения частоты тактовых импульсов счетчика6, Шифраторы 8 и 9:и триггер 7 в зависимости от точки подключения нагрузки 15 к цепочке конденсаторов 13 формируютсигналы переключения коммутатора, Муль 20 типлексоры 11 и 12 осуществляют последовательное и периодическое подключениеисточника 10 постоянного напряжения кконденсатОрам 13.Преобразователь работает следующим25 образом.При подключении источника внешнегонапряжения к шине 4 и общей точке начинает работать генератор 1, Импульсы генератора через схемы И 3 (или через делитель30 2 и схему И 4) и ИЛИ 5 поступают на входсчетчика 6, под воздействием которых онизменяет свои состояния. Шифратор 8 распознает первое, а шифратор 9 К-е состояниесчетчика 6.35 В первом состоянии счетчика 6 на выходе шифратора 8 появляется сигнал, которыйустанавливает триггер 7 в единичное состояние, Поскольку прямой выход триггера5 10 15 20 25 30 35 40 45 подключен к одному из входов схемы И 4, то импульсы генератора до К-го такта непосредственно подаются на вход счетчика, На К-м такте срабатывает шифратор 9, который переводит триггер 7 в нулевое состояние,.На инверсном выходе триггера 7 появляется сигнал, который поступает на вход схемы И 3, 8 результате тактовые импульсы на вход счетчика будут поступать через делитель 2 схему И 3 и схему ИЛИ 5,Таким образом, период переключения счетчика 6 состоит из двух этапов. На первом этапе до К-го состояния счетчик переключается с частотой 1 генератора 1, а с К+1-го - с частотой Уп, где и - коэффициент делителя 2.С помощью мультиплексоров 11 и,12, управляемых счетчиком 6, первичный источник 10 напряжения последовательно и поочередно подключается к конденсаторам цепочки 13 и подзаряжается от них,При отключении основного .источника устройство автоматически переходит в режим умножения напряжения внутреннего источника 10 и автономного функционирования. В этом режиме от источника 10 осуществляется подзаряд цепочки конденсаторов 13. Причем все элементы устройства получают питание отумноженного напряжения с конденсаторов 13, к одной из К-тых.точек соединения которых подключена нагрузка 15. Период подзаряда конденсаторов цепочки 13, подключенных к нагрузке 15, выбирается больше периода подзаряда остальных й-К конденсаторов во столько раэ, во сколько раз ток нагрузки превышаетток потребления самого. преобразователя, Период подзаряда конденсаторов Ф. определяется из условия допустимой пульсации напряжения на нагрузке ЬО Сигде ЬО- допустимая пульсация напряжения;1 - ток нагрузки;С - емкость конденсатора.Для случая, когда ток в нагрузке 1 сую;ественно превышает.ток потребления самого преобразователя 1, а ЬО и С- сопзт, чериод подзаряда конденсаторов, подключенных к нагрузке, выбирается больше периодаподзаряда остальных конденсаторов,По токам потребления нагрузки 15 и самого преобразователя определяется коэффициент делителя 2 н+41 иТаким образом, период ползаряда конденсаторов выбирается пропорциональным току их разряда, что обеспечивает повышение выходной мощности преобразователя в режиме умножения напряжения,Формула изобретения Преобразователь напряжения, содержащий первый источник постоянного напряжения, генератор, цепочку из й последовательно соединенных конденсаторов, второй источник питания, к выходным шинам которого, одна из которых является общей, подключены цепи питания всех элементов преобразователя, а-разрядный счетчик, где й = 2, электронный переключатель в виде первого и второго Й-канальных двунаправленных мультиплексоров, вход каждого из которых соединен с выходом первого источника постоянного напряжения, причем входы управления мультиплексоров попарно обьединены и каждая из общих точек соединения подключена к, соответствующему выходу счетчика, первый выход первого мультиплексора и Н-й выход второго мультиплексора соединены соответственно с первой и общей шинами второго источника питания, а каждый из оставшихся выходов, начиная с второго, первого мультиплексора соединен с соответствующим одним из оставшихся выходов, начиная с первого, второго мультиплексора и с общей точкой соединения соответствующей пары конденсаторов цепочки, включенной между выходными шинами второго источника питания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выходной мощности в режиме умножения напряжения первого источника на число, меньшее М, дополнительно введены делитель частоты, первая и вторая схемы И, схемы ИЛИ, ВЗ-триггер, первый и второй шифраторы, одноименные входы которых объединены и соединены с соответствующими выходами счетчика, выход первого шифратора подключен к Я-входу триггера, а выход второго - к Й-входу триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первой схемы И, а инверсный - с первым входом второй схемы И, вйходы схем И под- . ключены через схему ИЛИ к входу счетчика, при этом выход генератора соединен с вторым входом второй схемы И и через делитель частоты - с вторым входом первой схемы И.1713043 Составитель И.Войтовичорват, Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор каз 541 Тираж Подписное. 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5