SU1665481A1

SU1665481A1 - Ac to dc voltage converter

Info

Publication number: SU1665481A1
Application number: SU894687234A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Васильевич Игумнов; Владимир Анатольевич Масловский; Игорь Степанович Громов
Original assignee: Московский институт радиотехники, электроники и автоматики
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1991-07-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл питани различных цепей интегральных схем. Цель изобретени - увеличение КПД и повышение частоты пульсаций. Преобразователь переменного напр жени в посто нное позвол ет получить три различных выходных напр жений различной величины, причем первые два из них (на выходных выводах 9 и 10 преобразовател ) однозначно определ ютс величинами пороговых напр жений МДП-транзисторов 2 и 3, а третье входное напр жение (на выходном выводе 11 преобразовател ) зависит от величины входного напр жени , чем обеспечиваетс их стабильность. В преобразователе в каждый момент времени происходит потребление энергии посредством только одного из МДП-транзисторов 1 - 3, который находитс в открытом состо нии. 2 ил.The invention relates to electrical engineering and is intended to power various circuits of integrated circuits. The purpose of the invention is to increase the efficiency and increase the frequency of the pulsations. The AC voltage to DC converter produces three different output voltages of various sizes, with the first two of them (at the output pins 9 and 10 of the converter) being uniquely determined by the values of the threshold voltages of the MOS transistors 2 and 3 The voltage (at the output terminal 11 of the converter) depends on the magnitude of the input voltage, which ensures their stability. In the converter, at each instant of time, energy is consumed by means of only one of the MOS transistors 1 - 3, which is in the open state. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл питани различных цепей интегральных схем.The invention relates to electrical engineering and is intended to power various circuits of integrated circuits.

Цель изобретени - увеличение КПД и повышение частоты пульсаций.The purpose of the invention is to increase the efficiency and increase the frequency of the pulsations.

На фиг. 1 приведена принципиальна схема преобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений на выходе однофазного выпр мител (диодного моста) и на выходных выводах преобразовател .FIG. 1 is a circuit diagram of a converter; in fig. 2 shows time diagrams of voltages at the output of a single-phase rectifier (diode bridge) and at the output terminals of the converter.

Преобразователь переменного напр жени в посто нное содержит три МДП- транзистора с индуцированными р-каналами 1-3, истоки и подложки которых объединены и подключены к первому выходному выводу однофазного выпр мител 4 (например, диодного моста, см. фиг. 1). Второй выходной вывод однофазного выпр мител 4 соединен с общей шиной, анодом диода 5, одними выводами трех нагрузочных резисторов 6-8 и затвором МДП-тран- зистора 3. Другие выводы нагрузочных резисторов 6-8 образуют соответственно три выходных вывода преобразовател 9- 11. Первый выходной вывод преобразовател 9 соединен со стоком МДП-транзистораThe AC to DC converter contains three MOS transistors with induced p-channels 1-3, the sources and substrates of which are combined and connected to the first output terminal of a single-phase rectifier 4 (for example, a diode bridge, see Fig. 1). The second output terminal of the single-phase rectifier 4 is connected to the common bus, the anode of diode 5, one of the terminals of three load resistors 6-8 and the gate of the MIS transistor 3. Other terminals of the load resistors 6-8 form the three output terminals of the converter 9-11, respectively. The first output terminal of the Converter 9 is connected to the drain of the MOS transistor

1,второй выходной вывод 10 преобразовател подключен к стоку МДП-транзистора 2 и анодом диода 12, а третий выходной вывод преобразовател 11 соединен со стоком МДП-транзистора 3, катодом диода 5, анодом диода 13, и затвором МДП-транзистора1, the second output terminal 10 of the converter is connected to the drain of the MOS transistor 2 and the anode of the diode 12, and the third output terminal of the converter 11 is connected to the drain of the MIS transistor 3, the cathode of the diode 5, the anode of the diode 13, and the gate of the MIS transistor

2.Катоды диодов 12 и 13 объединены и подключены к затвору МДП-транзистора 1.2. The cathodes of diodes 12 and 13 are combined and connected to the gate of a MOS transistor 1.

ОABOUT

о ел Nabout ate N

соwith

Входные выводы преобразовател образованы входными выводами однофазного выпр мител 4.The input pins of the converter are formed by the input pins of the single-phase rectifier 4.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Входное переменное напр жение подаетс на входные выводы однофазного выпр мител 4. На выходных выводах однофазного выпр мител 4 (фиг. 1 однофазный выпр митель представлен в виде диодного моста) и истоках МДП-транзисто- ров 1-3 будут присутствовать положительные полуволны UBX (см. фиг. 2). Дл успешной работы преобразовател желательно , чтобы пороговое напр жение МДП- транзисгора 1 было ниже порогового напр жени МДП-транзистора 2, которое в свою очередь было ниже порогового напр жен н МДП-транзистора 3. При превышении входным напр жением UBx величины порогового напр жени МДП-транзистора 1 (по модулю) он открываетс и на первом выходном выводе 9 по вл етс выходное напр жение 11Вых.1. Когда напр жение UBx достигает величины порогового напр жени МДП-транзистора 2, он так же открываетс и на втором выходном выводе 10 по вл етс выходное напр жение 11вых.2. При этом напр жение между затвором и истоком МДП-транзистора 1 становитс близким к нулю и МДП-транзистор 1 закрываетс . Таким образом, напр жение 1вых.1 равн етс пороговому напр жению МДП- транзистора 2, а при включении сглаживающего фильтра на выходе преобразовател будет присутствовать на резисторе 6 посто нное положительное напр жение указанной величины.The input AC voltage is applied to the input pins of a single-phase rectifier 4. The output pins of a single-phase rectifier 4 (Fig. 1 are a single-phase rectifier represented as a diode bridge) and the sources of MOS transistors 1-3 will have positive UBX half-waves (see Fig. 2). For successful operation of the converter, it is desirable that the threshold voltage of the MIS transistor 1 is below the threshold voltage of the MOS transistor 2, which in turn is lower than the threshold voltage of the MIS transistor 3. When the input voltage UBx exceeds the threshold voltage of the TIR transistor 1 (modulo) it opens and output voltage 11 or 1 appears at the first output terminal 9. When the voltage UBx reaches the threshold voltage of the MOS transistor 2, it also opens and the output voltage 11out appears at the second output terminal 10. In this case, the voltage between the gate and the source of the MOS transistor 1 becomes close to zero and the MOS transistor 1 closes. Thus, the voltage 1out.1 is equal to the threshold voltage of the MOS transistor 2, and when turning on the smoothing filter at the output of the converter, there will be a constant positive voltage of the specified value on the resistor 6.

Дальнейший рост напр жени UBX. приведет к открыванию МДП-транзистора 3. При этом напр жение между затвором и истоком МДП-транзистора 2 становитс близким нулю и он закрываетс .Максимальное напр жение на втором выходном выводе 10 преобразовател ивых.2 равн етс пороговому напр жению МДП-транзистора 3. При отсутствии сглаживающего фильтра форма этого напр жени показана на фиг. 2 в виде заштрихованной области.Further increase in UBX voltage. will lead to the opening of the MOS transistor 3. In this case, the voltage between the gate and the source of the MOS transistor 2 becomes close to zero and it closes. The maximum voltage at the second output terminal 10 of the converter 2 is equal to the threshold voltage of the MOS transistor 3. At In the absence of a smoothing filter, the form of this voltage is shown in FIG. 2 as a shaded area.

МДП-транзистор 1 закрыт Kak при открытом МДП-транзисторе 3, так и при открытом МДП-транзисторе 2 за счет подачи на его затвор напр жений 11вых.2 и Увыхз через диоды 12 и 13. При открытом МДП- транзисторе 3 на выходном выходе 11 преобразовател присутствует напр жение иВых.з UBX.MOS transistor 1 is closed Kak with an open MOS transistor 3, and with an open MOS transistor 2 due to the supply to its gate of voltage 11out.2 and Uvykhz through diodes 12 and 13. With an open MOS transistor 3 at the output output 11 the converter is present voltage and output from UBX.

Таким образом, преобразователь обеспечивает три выходных напр жени различной величины, причем Овых.1 и ивых.2Thus, the converter provides three output voltages of various sizes, with Ovykh.1 and ivykh.2

0 однозначно определ ютс пороговыми напр жени ми МДП-транзисторов 2 и 3, чем обеспечиваетс их стабильность. В зависимости от конкретных технических требований количество МДП-транзисторов в0 are uniquely determined by the threshold voltages of the MOS transistors 2 and 3, thus ensuring their stability. Depending on the specific technical requirements, the number of MOSFETs in

5 преобразователе может быть уменьшено или увеличено. Диод 5 служит дл защиты МДП-транзисторов от высоких напр жений (в частности, статических зар дов в окисле).5 The converter can be reduced or enlarged. Diode 5 serves to protect MOSFETs from high voltages (in particular, static charges in an oxide).

Claims

0 claims

AC voltage to constant voltage converter containing three MOS transistors with an induced p-channel, the source of each of which is connected to its own

5 substrate, a diode and three load resistors, each of which is connected by one output to one of the three output pins respectively, and the other output to a common bus, characterized in that

0 in order to increase the efficiency and increase the frequency of the pulsations, two additional diodes and a single-phase diode are inserted into it, the input terminals of which form the input terminals of the converter,

5 the first output pin is connected to the sources of all three MOS transistors, and the second output pin is connected to the common bus, the gate of the third MOS transistor and the anode of the main diode, the cathode of which is connected to the third output pin of the converter, the anode of the first additional diode, the drain of the third MIS transistor and the gate of the second MOS transistor, the drain of which is connected

5 with the second output terminal of the converter and the anode of the second additional diode, the cathode of which is connected to the cathode of the first additional diode and the gate of the first MOS transistor, the drain connected to the first output terminal of the converter.

t

6 / X

13 12

one

1

AL

i

k

t

FIG. I