Преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное напряжение

)5 Н 02 М 3/33 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР идетельство СССР2 М 3/337, 1988,АТЕЛЬ ПОСТОЯННОГПОСТОЯННОЕ ДВУХПЕНИЕ ; в системах вторично втоматики для преобр Изобретение относится к прео тельной технике, в частности к пр вателю постоянного напряж постоянное двухполя рное, и может польэовано при разработке втори точников питания, вырабаты разнополярные напряжения с общ дом,бразова- еобраэоения в быть исчных исвающих им вывоПредлагаемое устроиство является усовершенствованием устройства по авт,св, М 1591157, опубликованному в 1990 г.Известное устройство преобразователя содержит два транзисторных ключа, два накопительных конденсатора, два разделительных диода, и-р-и и р-и-р дополнительные транзист 0 ры, два резистора начального смещения, каждый из которых одним выводом подключен к базам дополнительных транзисторов, а двумя другими выводами - к общему выходному выводу, два резистора, подклю ченных каждый одним выводом к базам ключевых транзисторов, а другим - к коллекторам и-р-и и р-и-р дополнительныхс) 13(54) ПРЕОБРАЗОВНАПРЯЖЕНИЯ ВЛЯРНОЕ НАПРЯЖ(57) Использованиеэлектропитания и а конструкторское бюр л.Я 2 по 1 7606 1 2 А 2 зования постоянного напряжения, Сущность изобретения: силовые транзисторные ключевые транзисторы 1, 2 переключаются поочередно через полпериода вследствие перезаряда времязадающих конденсаторов 13, 14 через резисторы 9, 10. На накопительных конденсаторах 3 и 4 формируется двух- полярное напряжение основного выхода преобразователя. Дополнительные диоды 18 и дополнительные конденсаторы 19 позволяют сформировать на дополнительных выходных выводах двухполярное напряжение, частичное от входного напряжения. 1 ил. транзисторов, два конденсатора, подключенных одним выводом к базам дополнительных и-р-и и р-п-р-транзисторов, а другим выводами - соответственно к входным выводам положительной и отрицательной полярности.Недостатком известного преобразователя является формирование двухполярного напряжения с максимальным значением, равным напряжению батареи, что ограничивает функциональные возможности преобразователя,Целью предлагаемого изобретения является расширение области применения путем введения Гч дополнительных выходных каналов постоянного двухполярного напряжения, введением К дополнительных входных выводов, предназначенных для подключения к Й промежуточным отводам источника питания, И пар дополнительных диодов и й пар дополнитевьньо; конденсатОров, каждый из дополнитевь,ч входных выводов соединен с разнои 1 е н ь 1 и первы 17606125 10 15 20 25 30 35 40 ми выводами соответствующей пары дополнительных диодов, второй вывод каждого изкоторых соединен с выходным выводом соответствующего дополнительного выходного канала постоянного двухполярногонапряжения, подключенным через соответствующий дополнительный конденсатор кобщему выходному выводу преобразователя, Это дает возможность получить двухполярное напряжение с промежутоцнымизначениями напряжения, кратными напряжению одного элемента батареи, что увеличивает к,п.диспользования батареиэлементов, исключает потери энергии на делителях напряжения, улучшает развязку каскадов устройства, подключаемого кпредлагаемому пр",обрэзователю в качестве нагрузки.На чертеже приведена принципиальнаяэлектрическая схема преобразователя постоянного напрякения в постоянное двухполярное напряжение,Преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное содержит клюцевые и-р-и и р-и-р-транзисторы 1и 2 соответственно, накопительные конденсаторы 3 и 4, разделительные диоды 5 и 6,дополнительные и-р-и и р-и-р-транзисторы7 и 8 соответственно, резисторы 9 и 10 начального смещения, ограничительные резисторы 1 1 и 12. воемязадающиеконденсаторы 13 и 14. Кроме того преобразователь содержит источник 5 постоянного тока и сопротивления 16. 17 нагрузок,В усгройство введены К дополчительных выходчых каналов постоянного двухполярного напряжения 20, введены Йдополнительных входных выводов 21, предназначенных для подключения к Й промежуточным отводам источника питания, Ипар дополнительных диодов 18 и й пар до.полнительных конденсатооов 19,Силовые транзисторы 1 и 2 своимиэмиттерами подключены к общему проводу,Коллектор транзистора 1 подключен к положительному выводу источника 15 постоянного тока, а коллектор транзистора 2 - котрицательному. Выводы источника 15 питания.через разделительные диоды 5 и 6 подключены к конденсаторам 3 и 4, общеесоединение которых подключено к общемупроводу. Параллельно накопительным конденсаторам 3 и 4 подключены через выходные выводы преобразователя сопротивления16 и 17 нагрузок, Управляющие транзисторы7 и 8 своими эмиттерами подключены к выходным отрицательному и положительномувыводам преобразователя,Коллектор и-р"и управляющего транзи.сторэ 7 через ограничительный резистор 12 подключен к базе р-и-р силового транзистора 2, а колллектор р-и-р управляющего транзистора 8 через ограничительный резистор 11 подключен к базе и-р-и силового транзистора 1. Базы управляюших транзисторов 7 и 8 церез резисторы начального смещения 9 и 10 подключены к общему проводу, Время- задающий конденсатор 14 подключен одним выводом к положительному выводу источника питания 15 постоянного тока, а другим выводом - к базе управляющего и-ри-транзистора 7. Времязадающий конденсатор 13 подключен одним выводом к отрицательному выводу источника 15 постоянного тока, а другим выводом - к базе управляющего р-и-р-транзистора 8.Какдый из дополнительных входных выводов 21 соединен с разноименными первыми выводами соответствующей пары дополнительных диодов 18, второй вывод каждого из которых соединен с выходным выводом 20 соответствующего дополнительного выходного канала постоянного двухполярного напряжения, подключенным через соответствующий дополнительный конденсатор 19 к общему выходному выводу преобразователя,Преобразователь работает следующим образом.При подключении источника постоянного тока 15 к контактам "вход" "+" и "-" преобразователя, открываются дополнительные транзисторы 7 и 8 под действием протекающих в них базовых токов, задаваемых резисторами 9 и 10. Открываниедополнительных транзисторов 8 и 9 вызывает появление базозых токов, транзисторов 1 и 2, огоанициваемых резисторами 11 и 12. В силу разных усилительных свойств транзисторов 1, 8 и 2, 7 скорость отпирания ключевых транзисторов 1 и 2 будет разной.Если, для примера, предположить, цтосуммарное усил ние трэнзи торов 1 и 8больше, чем транзисторов 2 и 7, то ключевой45 транзистор 1 откроется больше, а ключевойтранзистор 2 - меньше,Напряжение нэ коллекторах, по абсолютному значению 1-го транэистора -уменьшится, а транзистора 2 - увелицится.50 Зти приращения напряжений передаютсяцерез разделительные конденсаторы 14 и 13соответственно на базы дополнительныхтранзисторов 7 и 8, При этом базовый токключевого тоанзистора 1 увеличивается, э55 ключевого транзистора 2 еще уменьшится.Под действием положительной обратнойсвязи возникает регенеративный процесс,приводящий к полному отпиранию ключевого транзистора 1 и запиранию клюцевоготранзистора 2. Р ывод "+" источника 15 под 1760612ключается через открытый транзистор 1 к общему проводу, В этот момент накопительный конденсатор 4 заряжается через разделительный диод 6 до напряжения источника питания 15 за вычетом падения на пряжения на транзисторе 1 и диоде 6, По мере заряда времязадающего конденсатора 13 базовый ток транзистора 8 уменьшается до нулевого значения, вызывая зэпирание дополнительного транзистора 8 10 и ключевого транзистора 1. Напряжение на его коллекторе увеличивается, вызывая появление базового тока дополнительного транзистора 7 и соответственно, отпирание транзисторов 7 и 2, что приводит к повторе нию регенеративного процесса, приводящего к полному отпиранию ключевого транзистора 2 и запиранию ключевого тоанзистора 1, Вывод "-" источника питания 15 подключается к общему проводу, Накопи тельный конденсатор 3 заряжается через разделительный диод 5 до напряжения источника питания 15 за вычетом падений напряжений на диоде 5 и транзисторе 2.Напряжение на накопительном конден саторе 3 - положительное относительно общего провода, а напряжение на накопительном конденсаторе 4 - отрицательное, При каждом очередном замыкании ключевых транзисторов 1 и 2 дополнитель ные конденсаторы 19 через разделительные диоды 18 заряжаются до значения промежуточных напряжений, кратных напряжению одного элемента батареи 15, за вычетом падения напряжения на ключевых транзисторах 1 и 2 и разделительных диодах 18. Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное напряжение по авт св. Й. 1591157, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения путем введения Й дополнительных выходных каналов постоянного двухполярного напряжения, введены Й дополнительных входных выводов, предназначенных для подключения к Й промежуточным отводам источника питания, Й пар дополнительных и диодов и Й пар дополнительных конденсаторов, каждый из дополнительных входных выводов соединен с разноименными первыми выводами соответствующей пары дополнительных диодов, второй вывод каждого из которых соединен с выходным выводом соответствующего дополнительного выходного канала постоянного двухполярного напряжения, подключенным через соответствующий дополнительный конденсатор с общим выходным выводом преобразователя,1760612 8 ход ф Рлт Составитель А.МакунинРедактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор О,Густи изводственно-издательский комбинат"Патент",г.Ужгород,гарина,101 Заказ 3191 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская маб., 4/5