SU1072217A1 - Умножитель посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

УМНОЖИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий транзисторные коммутирующие ключи, первый из которых эмиттером, а каждый из остальных через токоограничивающий резистор базой подключены к первому входному выводу дл  подключени  одной из шин источника питающего напр жени , зар дные конденсаторы, каждый из которых, кроме последнего, включен между коллектором предыдущего и эмиттером последующего- транзисторных коммутирующих ключей, зар дные диоды, каждый из которых, кроме последнего , анодом подключен к.общей . ft ;i-L& А ffoточке соединени  соответствующих конденсаторов и эмиттера транзисторного коммутирующего ключа, а катоды всех зар дных диодов подключены к первому входному выводу, выходной конденсатор, включенный параллельно выходным выводам и одной обкладкой подключенный через дополнительный зар дный диод к общей точке соединени  анода последнего зар дного диода и одной обкладки последнего зар дного конденсатора, друга  обкладка которого соединена с коллектором последнего транзисторного коммутирующего ключа, отличаю щийс   тем, что, с целью повышени  КПД в него дополнительно введены транзисторные зар дные ключи, кол (Л лекторно-эмиттерный переход каждого из которых включен между вторым вход-ным выводом дл  подключени  другой шины источника питающего напр жени  i и общей точкой соединени  соответст- вующих коллектора транзисторного коммутирующего ключа и зар дного конденсатора , а база через дополнительно введенные токозадающие резисторы соединена с управл ющим входом и базой первого транзисторного коммутирующего ключа. e/J УЛ

Description

Изобретение OTFSOCHTCH к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питани  дл  усройств , требующих различного по величине напр жени  питани .

Известна схема, например преобразователь посто нного напр жени , содержаща  двухтактный автогенератор, выполненный на транзисторах с трансформатором и выпр тмитель, выполненный на диодном мосте с конденсатором . Первичные обмотки промежуточного трансформатора включены меж,зу коллекторами транзисторов и крайними выводами первичной обмотки эыходного трансформатора 1 ,.

Недостатками данной схемы  вл ютс  низкий КПД и большие габариты, св занные с наличием трансформатора .

Известен удвоитель посто нного напр жени , который содержит два диода, соеди ;енных последовательно и включенных между накопительным конденсатором и источником питани , зар дно-разр дный конденсатор, ключ и блокиИг-генератор. Коллектор транзистора блокинг-генератора соедине с эмиттером ключевого транзистора непосредстве но, с базой - через одну из обмоток блокинг-трансформатора , а разр дно-зар дным конденсатором через другую обмотку блокингтрансформатора . Коллек. ор ключевого транзистора подключен к одному из зажимов источника питани  2.

Недостатками i -;тройства  вл ютс  сравнительно низкий КПД, больигие габариты, св занные с наличием трансформатора, и невозможность работы в микрорежимах, так как на перемагничивание трансформатора требуетс  дополните. расход энергии.

Наиболее близким к гредлагаемо1.1у  вл етс  умножитель посто нного напр жени , содержащьй транзисторные кo 1MyтиpyюIдиe ключи, первый из которых эмиттером, а каждый из остальных через токоогргтничивающий резистор базой подключены к первому входному выводу дл  подключени  одной из шин источника питаюа1его напр жени , зар дные конденсаторы, каждый из которых, Кроме последнего, включен между коллектором предьшущего и эмиттером последующего транзисторных коммутирующих клютей, зар дные диоды, из Которых, кроме последнего , анодом подключен к общей точке соединени  соответствующих конденсаторов и эмиттера транзисторного коммутирую12;его ключа, а катоды всех зар дных диодов подключены к первому входному выводу, выходной конденсатор, включенный параллельно выходным выводам и обкладкой поключенный через дополнительный

зар дный диод к общей точке соединени  анода последнего зар дного диода и одной обкладки последнего зар дного конденсатора, друга  обкладка которого соединена с коллектором последнего транзисторного коммутирующего кгаоча 3 J.

Однако в момент, когда открыты ключевые транзисторы, накопительные емкости частично разр жаютс  через зар дные резисторы и на них происходит рассеивание энергии. В то же врем  через зар дные резисторы протекает ток от источника питани , вследствие чего происходит дополнительное рассеивание энергии. Все это существенно уменьшает КПД устройства .

Цель изобретени  - повышение КПД устройства при одновременном сохранении высоких весогабаритных характеристик .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в умножитель посто нного напр жени ,- содержащий -транзисторны коммутирующие ключи, первый из которых эмиттером, а каждый из остальных через токоограничивающий резистор базой подключены к первому входному выводу дл  подключени  одной из тин источника питающего напр жени , зар дные конденсаторы, каждый из которых, кроме последнего, включен между коллектором предыдущего и эмиттером последующего транзисторных ког-1мутирующих ключей, зар дные диоды, каждый из которых, кроме последнего, анодом подключен к общей точке соединени  соответствующи конденсаторов и эмиттера транзисторного коммутируюа1его ключа, а катоды всех зар дных диодов, подключены к первому входному выводу, выходной конденсатор, включенный параллельно выходным выводам и одной обкладкой подколоченный через дополнительный зар дный диод к общей точке соединени  анода последнего зар дного кондденсатора, друга  обкладка которого соединена с коллектором последнего транзисторного коммутирующего ключа, дополнительно введены транзисторные зар дные ключи, коллекторно-эмиттерный переход каждого из которых В1слшчен ме)1уду вторым входным выводом дл  подключени  другой шини источника питающего напр жени  и общей точкой соединени  соответствующих коллектора транзисторного коммутирующего ключа и зар х;ного 1сонденсатора, а база через дополнительно введенные токозадаюИ (ие резисторЕЛ соединена с управл ющим входом и базой первого транзисторного ко{ 1мутиру}ощего ключа.

На чертеже приведена электрическа  схема предлагаемого умножител  посто нного напр жегш , сост.о -Biero из трех каскадов и тем самым увеличивающего напр жение на выходном конденсаторе по сравнению с напр жением питани  в три раза. Умножитель состоит из транзистор ных коммутирующих ключей 1,2 и 3 , транзисторных зар дных ключей 4,5 и 6, зар дных конденсаторов 7,8 и 9 зар дных диодов 10, 11 и 12, дополн . тельного зар дного диода 13, выходного конденсатора 14 и токозадающих резисторов 15-20. Эмиттер транзисторного коммутирующего ключа 1, катоды зар дных диодов 10,11 и 12 и базы транзисторных коммутирующих ключей 2 и., 3 через токозадающие резисторы 19 и 2 подключены к входному выводу 21 дл  подключени  одной из шин источника питающего напр жени . Выходной конденсатор 14 подключен параллельн выходным выводам 22 и 23 и через дополнительный зар дный диод 13 соединен с анодом зар дного диода .12 и одной обкладкой конденсатора 9 друга  обкладка которого соединена с коллектором транзисторного комму тирующеТо ключа 3. Зар дные конденсаторы 7 и 8 включены между коллектором и эмиттером соответствующи транзисторных коммутирующих ключей 1,2 и 3. Анод зар дного диода 10 соединен с эмиттером транзисторного коммутирующего ключа 2, а анод зар дного диода 11 соединен с эмиттером коммутирующего ключа 3. Каждый из транзисторов зар дных ключей 4, 5 иб коллекторно-эмиттерным перех дом включен между вторым входным выводом 24 и общей точкой соединени  транзисторных коммутирующих клю чей и зар дных конденсаторов 1,7,2, и 3,9 соответственно, а базы ключей 4,5 и б через соответствующие токозадак дие резисторы 15-18 соединены с управл ющим входом 25 и базой транзисторного кo мyтиpyющeгo ключа. Умножитель посто нного напр жени  работает следующим образом. При отсутствии сигнала на входе транзисторного коммутирующего ключа 1 транзисторные рар дные ключи 4-6 открыты и через их транзисторы |и зар дн{ле диоды 10-12 происходит зар д конденсаторов 7-9 до величины напр жени  питани . С приходомимпульса управлени  Uyrip транзисторы ключей 4-6 закрываютс , транзистор ключа 1 открываетс  и конденсатор 7 начинает разр жатьс  по цепи: коллекторно-эмиттерный переход тран-зисторного коммутирующего ключа 1 базо-эмиттерный переход транзисторного коммутирующего ключа 2 - токозадающий резистор 19, вызыва  этим отпирание транзисторного коммутирующего ключа 2. В свою очередь отпирание ключа 2 вь1зывает подобным образом отпирание транзисторного коммутирующего ключа 3. В результате зар дные конденсаторы 7-9 оказываютс  соединенными последовательно и подключаютс  параллельно конденсатору 14, зар жа  en до величины, равной трем напр жени м питани . Таким образом, из-за отсутстви  катушки индуктивности предлагаемый умножитель можно выполнить в виде интегральной схемьт и, кроме того, не требуетс  дополнительного зар дного устройства, необходимого дл  подзар дки аккумул торов, в св зи с использованием в предлагаемой схеме батарей Крона. Изобретение имеет по сравнению с базовым объектом более высокое значение КПД (примерно на 20%) и озможность преобразовани  в ысокое значение выходного напр жеи  (до 50 В в предлагаемом устройтве и до 22 В в известном).

Claims (1)

1. УМНОЖИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий транзисторные коммутирующие ключи, первый из которых эмиттером, а каждый из остальных через токоограничивающий резистор базой подключены к первому входному выводу для подключения одной из шин источника питающего напряжения, зарядные конденсаторы, каждый из которых, кроме последнего, включен между коллектором предыдущего и эмиттером последующего-транзисторных коммутирующих ключей, зарядные диоды, каждый иэ которых, кроме последнего, анодом подключен к общей точке соединения соответствующих конденсаторов и эмиттера транзисторного коммутирующего ключа, а катоды всех зарядных диодов подключены к первому входному выводу, выходной конденсатор, включенный параллельно выходным выводам и одной обкладкой подключенный через дополнительный зарядный диод к общей точке соединения анода последнего зарядного диода и одной обкладки последнего зарядного конденсатора, другая обкладка которого соединена с коллектором последнего транзисторного коммутирующего ключа, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения КПД в него дополнительно введены транзисторные зарядные ключи, коллекторно-эмиттерный переход каждого из которых включен между вторым входным выводом для подключения другой шины источника питающего напряжения и общей точкой соединения соответствующих коллектора транзисторного коммутирующего ключа и зарядного конденсатора, а база через дополнительно введенные токозадающие резисторы соединена с управляющим входом и базой первого транзисторного коммутирующего ключа.

   I IZ2Z0T'71S >

   /