RU1815626C - Pulsed voltage regulator - Google Patents

Pulsed voltage regulator

Info

Publication number
RU1815626C
RU1815626C SU4943535A RU1815626C RU 1815626 C RU1815626 C RU 1815626C SU 4943535 A SU4943535 A SU 4943535A RU 1815626 C RU1815626 C RU 1815626C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mos transistor
terminal
source
resistor
capacitor
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Игумнов
Геннадий Васильевич Королев
Валентин Николаевич Соловьев
Original Assignee
Московский институт радиотехники, электроники и автоматики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский институт радиотехники, электроники и автоматики filed Critical Московский институт радиотехники, электроники и автоматики
Priority to SU4943535 priority Critical patent/RU1815626C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1815626C publication Critical patent/RU1815626C/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Использование: в источниках питани , в частности дл  питани  интегральных схем. Сущность изобретени : устройство содержит МДП-транзистор 1 с индуцированным n-каналом, дроссель 2, конденсатор 3, резистор 5 и оптопару, светодиод 6 которой использован в качестве коммутирующего диода, а фотодиод 7 включен между истоком и подложкой МДП-транзистора 1. В устройстве обеспечено надежное запирание МДП- транзистора 1 и устранена возможность возникновени  вторичного пробо  в нем, что приводит к повышению надежности. За счет малых потерь энергии как в статическом , так и в динамическом режимах реализуетс  повышенный КПД устройства. 1 ил.Usage: in power supplies, in particular for powering integrated circuits. The inventive device contains a MOS transistor 1 with an induced n-channel, a choke 2, a capacitor 3, a resistor 5 and an optocoupler, the LED 6 of which is used as a switching diode, and a photodiode 7 is connected between the source and the substrate of the MOS transistor 1. In the device reliable locking of the MOS transistor 1 is ensured and the possibility of a secondary breakdown in it is eliminated, which leads to increased reliability. Due to the small energy losses in both static and dynamic modes, an increased efficiency of the device is realized. 1 ill.

Description

СЛSL

СWITH

F 4F 4

со елate

О 10 ОAbout 10 about

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  стабилизации напр жений, например, дл  питани  интегральных схем.The invention relates to electrical engineering and can be used to stabilize voltages, for example, to power integrated circuits.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и надежности работы импульсного стабилизатора напр жени .An object of the invention is to increase the efficiency and reliability of a switching voltage regulator.

На чертеже представлена принципиальна  схема импульсного стабилизатора напр жени , содержаща  МДП-транзистор с индуцированным п-каналом 1, дроссель 2, конденсатор 3, включенный на нагрузку 4, резистор 5, оптрон, состо щий из светодио- да 6 и фотодиода 7. Резистор 5  вл етс  токоограничительным элементом. Плюсовой выходной вывод подключен к первой обкладке конденсатора 3, катоду светодио- да 6 и плюсовой шине входного напр жени /Минусовой выходной вывод подключен к второй обкладке конденсатора 3 и первому выводу дроссел  2, второй вывод которого подключен к стоку МДП-транзистора 1 и аноду светодиода 6. Минусова  шина входного напр жени  подключена к истоку МДП-транзистора 1 и аноду фотодиода 7, катод которого подключен к подложке МДП- транзистора 1 и второму выводу резистора 5. Клемма управлени  подключена к затвору МДП-транзистора 1 и первому выводу резистора 5.The drawing shows a schematic diagram of a pulsed voltage regulator containing an MIS transistor with an induced p-channel 1, a choke 2, a capacitor 3 connected to a load 4, a resistor 5, an optocoupler, consisting of LED 6 and photodiode 7. Resistor 5 is a current limiting element. The positive output terminal is connected to the first plate of the capacitor 3, the cathode of the LED 6 and the positive input voltage bus / The negative output terminal is connected to the second plate of the capacitor 3 and the first terminal of the throttle 2, the second terminal of which is connected to the drain of the MOS transistor 1 and the anode of the LED 6. The negative input voltage bus is connected to the source of the MOS transistor 1 and the anode of the photodiode 7, the cathode of which is connected to the substrate of the MOS transistor 1 and the second output of the resistor 5. The control terminal is connected to the gate of the MOS transistor 1 and the first at the output of resistor 5.

На клемму управлени  необходимо подавать управл ющие сигналы (как в аналогах и прототипе) со схемы управлени  (на чертеже не показана), основой которой  вл етс  ,2.It is necessary to supply control signals to the control terminal (as in the analogs and the prototype) from the control circuit (not shown in the drawing), the basis of which is 2.

Устройство работает следующим образом . При подаче входного напр жени  и поступлении на клемму управлени  положительного импульса Uynp открываетс  МДП-транзистор 1 и бипол рна  п-р-п структура в нем. При этом ток будет протекать через дроссель 2 в нагрузку и конденсатор 3. При достижении заданного значени  выходным напр жением устройства на клемму управлени  посту пит (со схемы управлени ) отрицательное (нулевое) напр жение. В этом режиме МДП-транзистор 1 и его бипол рна  n-p-п структура закрываютс . Энерги , запасенна  в дросселе реверсирует пол рность напр жени  на нем, вызыва  протекание тока через свето- диод 6. Напр жение на нагрузке 4 определенное врем  будет практически равно заданному значению, а при незначительном снижении приведет снова к по влению положительного Uynp И Т.Д.The device operates as follows. When an input voltage is applied and a positive pulse Uynp is supplied to the control terminal, the MOS transistor 1 opens and the bipolar structure in it is opened. In this case, the current will flow through the inductor 2 to the load and capacitor 3. When the set value is reached, the output voltage of the device to the control terminal of the power supply (from the control circuit) negative (zero) voltage. In this mode, the MOS transistor 1 and its bipolar n-p-p structure are closed. The energy stored in the inductor reverses the voltage polarity across it, causing current to flow through the LED 6. The voltage at load 4 for a certain time will be almost equal to the set value, and with a slight decrease it will again lead to the appearance of a positive Uynp etc. .

При протекании тока через светодиод 6 им излучаютс  кванты света, которые попада  на фотодиод 7, порождают в нем фото-ЭДС, поскольку он работает в фотогальваническом (вентильном) режиме, т.е. как солнечна  батаре . Это вентильное напр жение на кремниевом фотодиоде примерно равно 0,7 В и знаком минус приложено к подложке (базе) МДП-транзистора 1, что обеспечивает его (и особенно n-p-п структуры) формированное закрывание . Запертое состо ние бипол рной п-р-п структуры будет поддерживатьс  в течениеWhen current flows through the LED 6, it emits light quanta that hit the photodiode 7 and generate a photo-emf in it, since it operates in the photovoltaic (gate) mode, i.e. how solar the battery is. This gate voltage on the silicon photodiode is approximately 0.7 V and a minus sign is applied to the substrate (base) of the MOS transistor 1, which provides its (and especially n-p-p structure) formed closure. The locked state of the bipolar p-p-p structure will be maintained for

всего промежутка времени, когда протекаетthe entire period of time when

ток в светодиоде 6.LED current 6.

Поскольку мощные МДП-транзисторы обладают значительно более высоким быстродействием , чем бипол рные, то сначала вSince high-power MOS transistors have significantly higher speed than bipolar ones, first in

МДП-транзисторе 1 будет переключатьс  МДП-структура, а уже затем бипол рна . В результате динамические потери устройства будут определ тьс  МДП-транзистором и скажутс  небольшими. Основным недостатком мощного МДП-транзистора  вл етс  более высокое остаточное напр жение в открытом состо нии(по сравнению с бипол р- ным транзистором), что приводит к повышенным потер м в статическом режиме дл  МДП-устройств. В предлагаемом ус . тройстве в статическом открытом состо нииMOS transistor 1 will switch the MOS structure, and only then bipolar. As a result, the dynamic losses of the device will be determined by the MOS transistor and will be small. The main disadvantage of a high-power MOS transistor is the higher residual voltage in the open state (as compared with a bipolar transistor), which leads to increased static losses for MIS devices. In the proposed mustache. triple in a static open state

именно бипол рна  n-p-п структура будетit is bipolar pH n-p-p structure will

шунтировать МДП-структуру, в результатеto shunt the TIR structure as a result

чего и будут иметь место лишь малые потериof which only small losses will take place

энергии, обусловленные малым остаточным напр жением n-p-п транзистора. Таким образом , за счет малых потерь энергии как в статическом, так и динамическом режимах реализуетс  повышенный КПД устройства.energies due to the low residual voltage of the n-p-p transistor. Thus, due to small energy losses in both static and dynamic modes, an increased efficiency of the device is realized.

Поскольку вентильное напр жение фотодиода 7 смещает в обратном направлении (запирает) р-n переход исток-подложка МДП-транзистора 1, то в нем имеет место закрытое состо ние бипол рной п-р-пSince the gate voltage of the photodiode 7 biases in the opposite direction (closes) the pn junction the source-substrate junction of the MOS transistor 1, a closed state of bipolar pnp takes place in it

структуры, коллектором которой  вл етс structure whose collector is

область стока, эмиттером - область истока, а базой - подложка. Тот факт, что в устройстве отрицательное напр жение на подложке (базе) обеспечивает запертое состо ниеthe region of the drain, the emitter is the region of the source, and the base is the substrate. The fact that in the device a negative voltage on the substrate (base) provides a locked state

5 n-p-р структуры (при запертом МДП-транзисторе 1), а, следовательно, устран ет возможность возникновени  вторичного пробо  о МДП-транзистора 1, и определ ет повышение надежности стабилизатора,5 n-p-p structure (when the MOS transistor 1 is locked), and, therefore, eliminates the possibility of secondary breakdown of the MOS transistor 1, and determines an increase in the reliability of the stabilizer,

Claims (1)

0 Формула изобретени 0 Claims Импульсный стабилизатор напр жени , содержащий МДП-транзистор с индуцированным n-каналом, исток которого подключен к минусовому входному выводу,A pulse voltage stabilizer comprising an MOS transistor with an induced n-channel, the source of which is connected to a negative input terminal, 5 дроссель, первый вывод которого соединен с первым выводом конденсатора и минусовым выходным выводом, а второй вывод подключен к стоку МДП-транзистора и к аноду диода, катод которого и второй вывод конденсатора подключены к плюсовому вы5 a choke, the first terminal of which is connected to the first terminal of the capacitor and the negative output terminal, and the second terminal is connected to the drain of the MOS transistor and to the anode of the diode, the cathode of which and the second terminal of the capacitor are connected to the positive ходному выводу, соединенному с плюсовымденного оптрона, анод фотодиода которого входным выводом, и резистор, первый вы-подключен к истоку МДП-транзистора, а вод которого подключен к выводу дл  под-катод - к подложке МДП-транзистора и к ключени  источника управл ющеговторому выводу резистора, затвор МДП- сигнала, отличающийс  тем, что, с5 транзистора соединен с выводом дл  подцелью повышени  КПД и надежности, в ка-ключени  источника управл ющего честве диода использован светодиод вве-сигнала.the output terminal connected to the positive side of the optical optocoupler, the anode of the photodiode of which has an input terminal, and the resistor, the first is connected to the source of the MOS transistor, and the water of which is connected to the terminal for the sub-cathode - to the substrate of the MOS transistor and to the source switching to the second output terminal a resistor, a gate of an MIS signal, characterized in that c5 of the transistor is connected to the terminal in order to increase the efficiency and reliability, an LED signal is used to close the source of the diode control.
SU4943535 1991-06-07 1991-06-07 Pulsed voltage regulator RU1815626C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4943535 RU1815626C (en) 1991-06-07 1991-06-07 Pulsed voltage regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4943535 RU1815626C (en) 1991-06-07 1991-06-07 Pulsed voltage regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1815626C true RU1815626C (en) 1993-05-15

Family

ID=21578306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4943535 RU1815626C (en) 1991-06-07 1991-06-07 Pulsed voltage regulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1815626C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487392C2 (en) * 2011-07-08 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" Redundant voltage stabiliser based on mis transistors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Четти П. Проектирование ключевых источников электропитани , М. Энергоато- миздат, 1990, с. 14-16, рис. 1.4, 1.5 и 1.6. Ромаш Э.М. и др. Высокочастотные транзисторные преобразователи. М.: Радио и св зь, 1988, с.ЗО, рис.2.8. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487392C2 (en) * 2011-07-08 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" Redundant voltage stabiliser based on mis transistors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4419586A (en) Solid-state relay and regulator
US4745311A (en) Solid-state relay
US11570861B2 (en) Light-emitting diode (LED) drive power supply and controller thereof
US6356059B1 (en) Buck converter with normally off JFET
KR20000068693A (en) Power supply using synchronous rectification
US20230122458A1 (en) Low dropout linear regulator and control circuit thereof
JPH0758804B2 (en) Photo coupler device
US5083043A (en) Voltage control circuit for a semiconductor apparatus capable of controlling an output voltage
RU1815626C (en) Pulsed voltage regulator
US11711026B2 (en) Power supply device for boosting an input voltage
US4652808A (en) Efficiency switching voltage converter system
RU2006181C1 (en) High-voltage transistor switch
KR960025708A (en) Output voltage control circuit of charge pump circuit
US20220311436A1 (en) Semiconductor relay device
JP2973679B2 (en) Semiconductor relay
SU1522360A1 (en) Device for controlling thyristor power gate
SU1248057A1 (en) Buffer device
SU1718350A1 (en) Ac-to-dc converter
SU1683153A1 (en) Ac/dc voltage converter
SU1624680A1 (en) Dc key
RU2006151C1 (en) Control device for static-induction transistor
SU1637019A1 (en) Power transistor switch with emitter circuit commutation
SU1624623A1 (en) Constant voltage converter
SU1525897A1 (en) Ac gate
SU1580499A1 (en) Device for controlling with switch built around strong field-effect transistor