Преобразователь переменного напряжения в постоянное

Преобразователь переменного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания с емкостным накопителем для импульсной нагрузки. Цель изоборетения - повышение КПД. Устройство состоит из трансформатора 1, вторичная обмотка которого с выпрямителем 2 и конденсатором 3 образуют схему выпрямления, к выходу которой подключена нагрузка 4. Два диода 8,9с барьером Шоттки соединены между собой анодами и к точке их соединения подключены подложки МДП-транзисторов 5, 6 с индуцированными n-каналами. Катод диода 8 соединен с одним из выводов первичной обмотки трансформатора 1 и со стоками транзисторов 5, 6. Катод диода 9 соединен с истоками транзисторов 5, 6 и с первым входным выводом для подключения источника питания. Блок 7 управления выходом соединен с затворами транзисторов 5, 6. Свободный вывод первичной обмотки трансформатора 1 соединен с вторым входным выводом. Использование диодов с барьером Шоттки и указанное соединение элементов устройства позволяют улучшить массогабаритные показатели, за счет исключения из входных цепей выпрямителя и фильтра использовать минимальную рабочую частоту трансформатора, которая лишь на величину частоты входного напряжения меньше частоты управляющих импульсов блока 7 управления , и тем самым снизить потери преобразования. 1 ил. о 00 CJ Л со fcj v

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!!) (н)5 Н 02 М 7/23

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4755285/07 (22) 02,11.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

{72) Д.В.Игумнов, В.В.Фомишкин и И.С.Громов (53) 621.314.5 (088.8) (56) Булатов О.Г. и др. Полупроводниковые зарядные устройства емкостных накопителей энергии. — M.; Радио и связь, 1986, с; 43, 45.

Ромаш З.M. и др. Высокочастотные транзисторные преобразователи, — M. Радио и связь, 1988, с.232, рис, 624.

{54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электронике и может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания с емкостным накопителем для импульсной нагрузки. Цель изоборетения — повышение

КПД. Устройство состоит из трансформатора 1, вторичная обмотка которого с выпрямителем 2 и конденсатором Э образуют схему выпрямления, к выходу которой подключена нагрузка 4. Два диода 8, 9 с барьером Шоттки соединены между собой анодами и к точке их соединения подключены подложки МДП-транзисторов 5, 6 с индуцированными и-каналами. Катод диода 8 соединен с одним из выводов первичной обмотки трансформатора 1 и со стоками транзисторов.5, 6. Катод диода 9 соединен с истоками транзисторов 5, 6 и с первым входным выводом для подключения источника питания. Блок 7 управления выходом соединен с затворами транзисторов 5, 6.

Свободный вывод первичной обмотки трансформатора 1 соединен с вторым входным выводом. Использование диодов с ф барьером Шоттки и указанное соединение элементов устройства позволяют улучшить массогабаритные показатели, за счет исключения из входных цепей выпрямителя и фильтра испольэовать минимальную рабочую частоту трансформатора, которая лишь на величину частоты входного напряжения меньше частоты управляющих импульсов блока 7 управления, и тем самым снизить,,О потери преобразования. 1 ил, 00 (л) 10

Изобретен ie О" носится к электрОтехни" ке и,".реднаэначено для использования в

Ка 8СТ88 ИСТО lHf KB ВТОРИЧНОГО 3ff8K1P0t1!4тания 8 емкогтным накопителем для ими ил (Р H G A н а г () v 3 K (/;

1 8ЛЬ ИЭОQО8 ГQН!;;, — ПОВЫ Шеннв ЩД преобразо отеля

Нэ че() еже пред. )Явлена принципиальная схема преобрааователЯ.

Преобразователь переменного напряя(ения в постоянное содерх<ит трансформатор 1, выпрямитель .), конденсатор ", нагрузку 4, два .:)ДГ1-транзистора 5 и 6 с индуцироьанным f)-".àíàëîì, схему 7 управления и два диода 8 и 9 с барьером Боттки, 1рансформатор имеет не менее двух 86мо (ок ° первичн /ю и в го;)ичнук) ° П ° )выи входной вывод для подклк)чения ис очника входного напряжения подкл(очен K истокам

МДП»тра((исторов f» и 6 f!! Катоду диодя 9

Второй входной вывод подкл,очен к первому выводу первичной обмотки трансформатора ":, второй вывод которого подключен к

ToKBt4 МДП-трэнзистОров 5 и 6 и катоду диода 8. Аноды ди()дов 8 и 9 подключены K подло)Якам МДП-транзисторов 5 и 6, затворы которых подключены к Выходному вывоBY схемы 7 упоэвления Крайние вывод(я вторичной обмотки трансформатОра под" ключены к входным выводам выпрямителя

2, f!!(8)K()v выходным выводом которого и Sbf» водом От средней точки вторичной обмотки трансформа) ора 1, Образующих выходные выводы, включены параллельно друг другу конденсатор 3 и нагрузка 4.

Выпрямитель 2 може быть выполнен

lf8 любой схеме (онденсетор 3 выполняет функции емкостного накопителя энергии. 8 качестве нагрузки 4 могут быть использованы рааличные устройстве и элементы. Схема 7 управления ОбычнО сОдержит

RC-генератор и может быль выполнена по любой схеме, Схема 7 должна Обеспечивать на своем выходе двухполярные импульсы управления.

Преобразователь работает следующим образом.

При положите)(ьной полуволне входного напряжения МДП-транзисторы 5 и 6 отРЫТЫ ПРИ ПОГТУПРЕНИИ На ИХ Э с в ВОРЫ поло)кителъных импульсов СО схемы 7 управления. Включение диода 9 обеспечивает на подложках МДП-транзисторов 5 и 6 практически потенциал их истоков, так что токи через их р-))-переходы не протекают. Ток, поотекающий чеРез первичную обмотку трансфор(4атора 1., ОпределЯется TGJlbKO состояниями,открытое или закрь;тое) МДПтранзисторов 5 и 6, При отрицательной полуволне входного напряжения МДП-транзисторы 5 и 6 открыты при поступлении на их затворы положительных импульсов, а закрыты при поступлении отрицательных импульсов со схемы 7 управления, Для того, чтобы МДПтранзисторы 5 и 6 были надежно закрыты, необходимо подать на их затворы отрицательные импульсы, которые по абсолютной величине не были бы меньше значений отрицательного входного напряжения. Обычно амплитуда импульсов выбирается равной амплитуде входного напряжения преобразователя, С помощью диода 8 устраняется протекание тока через р-и-переход сток— подложка, Поскольку диоды 8 и 9 с барьером

Шоттки имеют меньшее напряжение "пятки", чем р-и-переходы исток — подложка и сток - подложка МДП-транзисторов 5 и 6, т,е. меньше, чем кремниевые диоды, то отсутствуют инжекционные процессы в МДПтранзисторах, Так, прямое падение напряжения на диоде 8 составляет примерно 0,2 В, а напряжение пяткИ р-и-переходов сток — подложка МДП-транзисторов 5 и 6

0,6 8. Таким образом, к переходу сток— подложка оказывается приложено напряжение меньше, чем напряжение "пятки" (0,2

8), т.е. Он не смещается в прямом направлении и через него практически не протекает ток. астота управляющих импульсов, поступающих на затворы МДП-транзисторов 5 и 6, должно быть много больше частоты входного напряжения. В результате аа одну полуволну входного напряжения ток через первичную обмотку трансформатора 1 протекает многократно.

Сигналы вторичной обмотки трансформатора 1 преобразуются выпрямителем 2 B пульсирующее однополярное напряжение, поступающее на емкостной накопитель 3 энергии. При подключении (зажигании) нагрузки 4 происходит разряд конденсатора 3 на нагрузку, Снижение сопротивления потерь в преобразователе достигается аа счет устранения входного выпрямителя и фильтра, а также использования параллельного включения МДП-транзисторов 5 и 6, количество которых в зависимости от конкретных технических требований может быть увеличено. Отсутствие выпрямителя и фильтра на входе устройства улучшает массогабаритные показатели. Минимальная рабочая частота трансформатора 1 лишь на величину частоты входного напряжения меньше частоты управляющих импульсов схемы 7, которая может достигать единицу мегагерц.

1683153

Таким образом, за счет снижения потерь преобразования повышается КПД, а также улучшаются мэссогэбаритные показатели преобразователя.

Составитель Л. Устинкина

Редактор О. Юрковецкая Техред Ы.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 3420 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ф о рмул а изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий первый и второй входные выводы для подключения источника питания, трансформатор, к крайним выводам вторичной обмотки которого подключен вход выпрямителя, причем вывод от средней точки вторичной обмотки и выход выпрямителя образуют выходные выводы для подключения нагрузки, между которыми включен конденсатор, а также два

МДП-транзистора с индуцированным и-каналом, схему управления, выход которой подключен к затвору первого МДП-транзистора, и два диода, первый из которых катодом подключен к стоку первого

5 МДП-транзистора, а второй катодом подключен к первому входному выводу, о т л ичающийся тем,что.сцельюповышения

КПД, в качестве диодов использованы диоды с барьером Шоттки, аноды которых объ10 единены в общую точку, подключенную к подложкам обоих МДП-транзисторов, исток каждого из которых подключен к первому входному выводу. причем первичная обмотка трансформатора одним выводом подклю15 чена к второму входному выводу, а другим— к истоку каждого из МДП-транзисторов,;. затворы которых соединены между собой,