CS245368B1

CS245368B1 - Direct current power supply voltage increase connection

Info

Publication number: CS245368B1
Application number: CS577883A
Authority: CS
Inventors: Radovan Rehak
Original assignee: Radovan Rehak
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1983-08-04
Publication date: 1986-09-18

Abstract

Při napájení elektronických zařízení z mobilních zdrojů, např. z baterií, je často třeba zvýšit napětí, nebo vytvořit dva symetrické napájecí zdroje. K tomu účelu se většinou používá polovodičových měničů, jejichž nevýhodou při dosud používaných zapojeních bez indukčnosti je značný úbytek napětí na spínacích prvcích a z toho vyplývající nízká energetická účin- nosťměniče. Tuto nevýhodu odstraňuje zapojení podle vynálezu, které používá oproti ostatním zapojením inWhen powering electronic devices from mobile sources, such as batteries, it is often necessary to increase the voltage or create two symmetrical power supplies. Mostly, semiconductor converters are used for this purpose, the disadvantage of which has been used so far without inductance is the considerable voltage drop across the switching elements and the resulting low energy efficiency of the converter. This drawback is eliminated by the circuitry of the invention which it uses in comparison with other connections

Description

Vynález se týká zapojení pro zvýSení napětí stejnosměrného napájecího zdroje pro napájení elektronických zařízení, např. baterií, bez použití indukčnosti.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a circuit for increasing the voltage of a DC power supply to power electronic devices, e.g.

Doposud používaná zapojení bez indukčnosti pro zvýšení napětí používají takové zapojení spínacích tranzistorů, kde kolektor je vstupní a emitor výstupní svorkou. Toto zapojení má značnou nevýhodu v tom, že úbytek napětí na spínacím tranzistoru nemůže být menší než napětí U„„ na přechodu báze - emitor spínacího tranzistoru, zvětšené přinejmenším OCj o saturační napětí U__ řídícího tranzistoru; např. pro křemík je součet obou těchto napětí větší než 1 v. Vzhledem k tomu, že pro napájení elektronických zařízení z baterií se většinou používá napětí řádu jednotek V, způsobuje úbytek napětí na spínacích tranzistorech značné energetické ztráty. Např. při napájecím napětí 6 V a dvou spínacích prvcích v sérii je energetická ztráta cca 33 i, pro nižší napájecí napětí je energetická ztráta relativně ještě vyšší, takže taková zapojeni se stávají nepoužitelnými.Up to now, voltage-free inductance circuitry uses a switching transistor circuit where the collector is the input and emitter output terminal. This circuit has a significant disadvantage in that the voltage drop across the switching transistor cannot be less than the base-emitter transition transistor voltage U ', at least OCj by the saturation voltage U__ of the transistor; for example, for silicon, the sum of both of these voltages is greater than 1 v. Since the voltage of the order of V is usually used to power the electronic devices from the batteries, the voltage drop across the switching transistors causes significant energy losses. E.g. at a supply voltage of 6 V and two switching elements in series, the energy loss is about 33 i, for a lower supply voltage the energy loss is relatively even higher, so such wiring becomes unusable.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro zvýšení napětí bez indukčnosti podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje dva spínací tranzistory s vodivostí typu p, jejichž emitory jsou napojeny na kladný pól baterie, a dva spínací tranzistory s vodivostí typu n, jejichž emitory jsou napojeny na záporný pól baterie. Báze obou komplementárních dvojic spínacích tranzistorů jsou vzájemně propojeny sériovým spojením odporu a kanálu kolektor - emitor řídícího tranzistoru. Báze řídících tranzistorů jsou napojeny na řídicí signál. Kolektory dvou spínacích tranzistorů jsou připojeny na zem, kolektory zbývajících dvou spínacích tranzistorů jsou připojeny na akumulační, kondensátory, jejichž opačné póly jsou spojeny se zemí.The above drawbacks are eliminated by the non-inductive voltage-increasing circuitry of the present invention, which comprises having two p-type switching transistors whose emitters are connected to the positive terminal of the battery and two switching transistors of the n-type whose emitters are connected to the negative terminal of the battery. The bases of the two complementary pairs of switching transistors are connected to each other by a series resistor-channel collector-emitter channel connection of the control transistor. The control transistor bases are connected to a control signal. The collectors of the two switching transistors are connected to the ground, the collectors of the remaining two switching transistors are connected to the accumulator, whose opposite poles are connected to the ground.

Hlavní výhodou zapojení podle vynálezu je minimální úbytek napětí na spínacích tranzistorech, daný pouze jejich saturačním napětím. Výsledkem je značné snížení energetických ztrát v zařízení, a možnost využití téměř celého napětí napájecího zdroje. Příklad zapojení podle vynálezu je na výkresu. Zapojení obsahuje dva spínací tranzistory 2pl a 2p2 s vodivostí typu p, jejichž emitory jsou napojeny na kladný pól baterie B, a dva spínací tranzistory 2n| a 2n2 8 vodivostí typu n, jejichž emitory jsou napojeny na záporný pól baterie B. Báze spínacích tranzistorů Apl a fin£^jsou vzájemně propojeny sériovým spojením odporu R^ a kanálu kolektor - emitor řídícího tranzistoru báze spínacích tranzistorů 2p2 a 2n2 j80u vzájemně propojeny sériovým spojením odporu Rj a kanálu kolektor - emitor řídícího tranzistoru 2^· Báze řídících tranzistorů Qml a 2m2 jeou pak napojeny na řídící signál. Kolektor spínacího tranzistoru 2pi je napojen na akumulační kondenzátor , kolektor spinaciho tranzistoru 2n2 n“ akumulační kondenzátor Cf2. Kolektory spínacích tranzistorů 2P2 a 2ni jsou vzájemně propojeny a připojeny společně se zbývajícími póly akumulačních kondenzátorů Cfl a cf2 na zem. Řídící tranzistory 2jq a fim2 mohou být libovolného typu vodivosti. Jsou-li stejného typu, musí být buzeny komplementárním signálem a naopak.The main advantage of the circuitry according to the invention is the minimum voltage drop across the switching transistors given only by their saturation voltage. The result is a significant reduction in energy loss in the plant and the ability to use almost the entire power supply voltage. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The wiring contains two switching transistors 2pl and 2p2 with conductivity type p, whose emitters are connected to the positive pole of the battery B, and two switching transistors 2n | and 2n2 8 of the n-type conductivity, the emitters of which are connected to the negative pole of the battery B. The switching transistor bases The ape and fins are interconnected by a serial connection of the resistor R1 and the collector channel - the emitter of the transistor base transistor base 2p2 and 2n2 junction are connected to each other by a serial by connecting the resistor Rj and the collector-emitter channel of the control transistor 24, the bases of the control transistors Qml and 2m2 are then connected to the control signal. The collector of the switching transistor 2pi is connected to the storage capacitor, the collector of the switching transistor 2n2 n ', the storage capacitor Cf2. The collectors of the switching transistors 2P2 and 2ni are interconnected and connected to the ground together with the remaining poles of the storage capacitors Cf1 and cf2. The control transistors 2jq and fim2 may be of any conductivity type. If they are of the same type, they must be excited by a complementary signal and vice versa.

Funkce zapojení spočívá v tom, že v první polovině periody jsou otevřeny tranzistory 2pl a 2ni' přes něž se nabije kondenzátor na napětí baterie +U. Ve druhé polovině periody jsou naopak otevřeny tranzistory 2p2 a fln2' P^88 1,44 86 nabLje kondenzátor Cf2 na napětí -U. Na živých pólech kondensátorů Cfl a Cf2 je pak napětí 2 U.The wiring function is that in the first half of the period the transistors 2pl and 2ni 'are opened through which the battery capacitor + U is charged. Conversely, in the second half of the period, the transistors 2p2 and fln2 'P ^ 88 are opened, and the capacitor Cf2 is charged to the voltage -U. Then the voltage is 2 U at the live poles of the Cfl and Cf2 capacitors.

Claims

SUBSTITUTE A DC power supply voltage circuit, characterized in that the emitters of the two switching transistors JQpl and Qp2 >, with the conductivity type p, are connected to the positive terminal of the battery (B), and the emitters of the two switching transistors (Qn1 and Qn2) of the conductivity type n are connected to the negative terminal of the battery (B), wherein the base of the switching transistors (Qp- ^) and (Qnp are interconnected by a serial resistance resistor (Rj) and a collector-emitter channel of the control transistor 3 245368 ru 3 4) 426 transistors ( Qp2> a (Qn2> are connected to each other by a series resistor connection (I <2> and the collector-emitter channel of the control transistor (Qm2)> base control transistors (Qml) and (Qm2) are connected to the control signal, while the switching collector the transistor (Qp ^) is connected to the storage capacitor (C ^) and the switching transistor collector (Qn2> is connected to the storage capacitor 'Taking the switching transistor collector (Qp 2) and * Qnl '3SOU are interconnected and connected together with the remaining poles of the storage capacitors (C ^) and (C ^ j) to the ground. 1 drawing 245368 Ξ Ξ3

CQ Severografia, n., Most Price 2,40 Kčs