SU1138862A1 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий генератор импульсов, вход которого соединен с источником входного напр жени , и фильтрующий конденсатор, включенный между выходными выводами, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью улучшени  массога

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  преобразовани  малого посто нного напр жени , например, при децентрализованном питании отдельных радиоэлектронных узлов.

Известно устройство преобразовани  напр жени  без использовани  трансформаторных/ элементов, содержащее два полупроводниковых переключатедьных элемента, которые соединены после довательно друг с другом и состо ни  которых (открытое, закрытое) взаимно противоположны.,: Последовательна  цепочка, состо ща  из полупроводниковых переключательных , элементов, включаетс  параллельно источнику питани . Паралпельно каждому переключательному элементу включена последовательна  цепочка из конденсатора и диода, вследствие чего происходит слежение напр жений, до которых зар жен.каждый конденсатор 1.

Недостатками этого устройства  вл ютс  больша  инерционность и значительныз массогабаритные показатели.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство , содержащее генератор, который питаетс  от низковольтного источника . Выходной сигнал генератора повышаетс  пьезоэлектрическим трансформатором , выходной сигнал которого выпр мл етс  диодом дл  получени  посто нного напр жени . Дополнительный диод используетс  дл  прибавлени  напр жени  низковольтного источника к выходному напр жению выпр мительного диода С2.

Недостатком известного устройства  вл ютс  большие потери выходного напр жени  при низких уровн х входного напр жени  за счет падени  напр жени  на выпр мительных диодах, что приводит к недостаточно высоким массогабаритным показател мi

Целью изобретени   вл етс  улучшение массогабаритных показателей за счет уменьшени  потерь выходного напр жени  преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь посто нного напр жени , содержащий генератор импульсов , вход которого соединен с источником входного напр жени , и фильт рующий конденсатор, включенный между выходными выводами, дополнительно

введены две группы транзисторов, кажда  из ко.торьк включает p-fi-p- и h-р-п-транзисторы,причем в первой группе база р-п-р-транзистора соединена с базой и-р-и-транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с эмиттером и коллектором р-п-р-трайзистора второй группы, база которого соединена с базой п-р-п транзистора второй группы, коллекторы p-h-p-транзистора первой группы и . п-р-Ц-транзистора второй группы подключены к соответствующим обкладкам фильтрующего конденсатора, эмиттер fi-p-n-транзистора второй группы подключен к отрицательному выводу источника входного напр жени , а эмиттер р-1л-р-транзистора первой группы че ,рез дополнительно введенный резистор; Подключен к положительному выводу источника входного напр жени  и через дополнительно введенный конденсатор к выходу генератора, импульсов,

На фиг. 1 представлена схема преобразовател  посто нного напр жени ; на фиг. 2 - зависи;мость выходного напр жени  отвходного дл  предлагаемого преобразовател .

Преобразователь (фиг. 1) содержит входной источник 1 посто нного напр жени , генератор 2 импульсов, фильтрующий конденсатор 3, две. группы из бипол рных транзисторов 4, 5 и 6 и 7, образующие инжекционную сбор- КУ|резистор 8 и конденсатор 9.

База транзистора 4 с базой транзистора 5,эмиттер и коллектор транзистора 5 соединены с эмиттером и коллектором транзистора 6 соответственно, а база, транзистора 6. соединена с баз,ой транзистора 7, коллекторы транзисторов 4 и 7 подключены к фильтрующему конденсатору 3, а эмиттер транзистора 7подключен к отрицательному выводу входного источника 1 посто нного напр жени , эмиттер транзистора 4 через резистор 8 подключен к положительному выводу входного источника 1 и через конденсатор 9 к выходу генератора 2 импульсов .

Основой преобразовател  мапьй посто нных напр жений  вл етс  инжек- ционна  сборка на транзисторах 4-7. В предлагаемом преобразователе,  вл ющемс  устройством повышени  уровн  малого напр жени , используетс  сложение малых выходных (инжскционных ) напр жений каждого из (четырех бипол рных транзисторов, вход щих в сборку. При подаче напр жени  на транзисторную .сборку каждый транзис тор, вход щий в нее, работает в инжекционном режиме. В этом случае к коллекторному переходу транзисторов не прикладываетс  никакого внешнего смещени , а к эмиттерному переходу прикладываетс  пр мое смещение, за счет которого протекает ток эмиттера . При этом носители зар да, инжектированные в базу из эмиттера, будут проходить ее и экстрагировать коллектором. За счет избыточного за р да основных носителей в коллекторе по вл етс  инжекционное напр жение . Максимальна  величина этого на пр жени  в основном определ етс  ра новесной высотой потенциального барьера коллекторного перехода и дл  кремниевых транзисторов примерно ра на 0,7-0,8 В.Использование нескольJCKK р-п-р- и h-p-n-транзисторов дае возможность повысить максимальную величину выходного напр жени  инжек ционной сборки, поскольку р-п переходы транзисторов включены последовательно . Измен   количество транзисторов в сборке, можно реализоват необходимое выходное напр жение. В определенном диапазоне малых напр жений (дес тые доли и единицы вольт) выходное напр жение преобразовател  (при заданном входном) с инжекционной транзисторной сборкой оказываетс  больше (максимально в 2 раза), чем в аналогичном преобраз вателе, использующем выпр мительные диоды. Преобразователь посто нного напр жени  работает следующим образом. Посто нное напр жение положительной пол рности Ug с источника 1 посто нного напр жени   вл етс  напр жением питани  дл  генератора 2 импульсов и напр жением смещени  дп  инжекционной сборки, состо щей из транзисторов 4-7. Посто нное входное напр жение с помощью генератора 2 импульсов преобразуетс  в- импульсное напр жение с амплитудой, примерно равной Ug. По цепи резистора 8 задаетс  напр жение смещени  дл  инжекционной сборки. С помощью конденсатора 9 осуществл етс  сложение напр жений на входе инжекционной сборки. При поступлении:, импульсов с генератора 2 на вход инжекционной транзисторной сборки на ее выходе тоже по вл ютс  импульсы напр жени . С помощью фильтрующего конденсатора 3 выходное напр жение преобразуетс  в посто нное. Схемы генераторов пр моугольных импульсов хорошо известны. В предлагаемом устройстве, например , может быть использован генератор, собранный по схеме мультивибратора.. Таким образом, за счет использовани  инжекционной сборки на транзисторах 4-7.,преобразователь малых посто нньк напр жений харакуеризуетс  низкими потер ми напр жени ,.., Уменьшение потерь выходного напр жени  позвол ет уменьшить энергоемкость внешних источников питани , что особенно перспективно дп  устройств$ питающихс  от батарей. Преобразователь малых посто нных напр жений может быть реализован в интегральном исполнении.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий генератор импульсов, вход которого соединен с источником входного напряжения, и фильтрующий конденсатор, включенный между выходными выводами, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показате- , лей за счёт уменьшения потерь выходного напряжения, в него дополнительно введены две группы транзисторов, каждая из которых включает р-П-р- и П-р-п-транзисторьц причем в первой группе база р-п -р-транзистора соеди- . йена с базой . в-р-п-транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с эмиттером и коллектором р-п-р-транзистора второй группы, база которого соединена с базой η-р-п-транзистора второй группы, коллекторы .р-п-р-транзистора первой группы и п-р-п-транзистора второй группы подключены к соответствующим обкладкам фильтрующего конденсатора, эмиттер п-р-п-транзистора второй группы подключен к отрицательному выводу источника вход- § ного напряжения, а эмиттер,. p-ti-pтранзистора первой группы через дополнительно введенный резистор - к положительному выводу источника входного напряжения и через дополнительно введенный конденсатор - к выходу генератора импульсов.