SU987758A1 - Adjustable step-down dc voltage converter - Google Patents
Adjustable step-down dc voltage converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU987758A1 SU987758A1 SU813324144A SU3324144A SU987758A1 SU 987758 A1 SU987758 A1 SU 987758A1 SU 813324144 A SU813324144 A SU 813324144A SU 3324144 A SU3324144 A SU 3324144A SU 987758 A1 SU987758 A1 SU 987758A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- converter
- capacitor
- voltage
- capacitors
- chains
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах электропитания для получения двух различного уровня разнополярных напряжений с общей точкой. 5The invention relates to a conversion technique and can be used in power supply devices to obtain two different levels of bipolar voltages with a common point. 5
Известны преобразователи постоянного напряжения, содержащие две конденсаторно-диодные цепочки , управляемые зарядными и разрядными ключами (1).Known DC-DC converters containing two capacitor-diode circuits, controlled by charging and discharge keys (1).
Преобразователь позволяет получить 11 два разнополярных напряжения одного уровня. Однако для питания интегральных схем необходимо стабилизированное напряжение с уровнем в 2-4 раза меньше, чем напряжение источника питания, 1 например, аккумуляторной батареи ,с инвертированием полярности источника питания.The converter allows you to get 11 two bipolar voltage of the same level. However, to power integrated circuits, a stabilized voltage with a level of 2-4 times less than the voltage of a power source, 1 for example a battery, with inverting the polarity of the power source is necessary.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулируемый понижающий преобразователь, который содержит η параллельно подключенных к выходным выводам це2 почек, состоящих из последовательно соединенных разрядного диода,- кон,денсатора и разрядного ключа; п-1 зарядных диодов, соединяющих разноименные выводы конденсаторов смежных цепочек, зарядный ключ, соединяющий разрядный диод и конденсатор первой цепочки с входным выводом, а также управляемые регулирующие элементы, которые включены параллельно 3 разрядным диодам m последних цепочек, где отношение m/т определяет глубину регулирования [2 ].The closest in technical essence to the proposed one is an adjustable step-down converter, which contains η parallel to the output pins of the kidney circuit, consisting of a series-connected discharge diode, - con, capacitor and discharge key; p-1 charging diodes connecting the opposite terminals of the capacitors of adjacent chains, a charging key connecting the discharge diode and the capacitor of the first chain to the input terminal, as well as controlled regulating elements that are connected in parallel to the 3 bit diodes m of the last chains, where the ratio m / t determines the depth regulation [2].
Недостатком преобразователя является неполное использование габа5 ритной мощности конденсаторов в процессе регулирования . Так при уменьшении входного напряжения отключают m конденсаторов последних цепочек. Вместе с тем габаритная мощ0 ность оставшихся конденсаторов должна обеспечить заданную пульсацию выходного напряжения, следовательно, емкость этих оставшихся конденсаторов должна быть выбрана с соответствующим запасом, пропорциональным глубине регулирования гпХт. Ограниченная глубина регулирования напряжения πι/п является также недостатком изве стного устройства.A disadvantage of the converter is an incomplete use Gaba hydration band capacity capacitor 5 in the regulatory process. So when the input voltage decreases, m capacitors of the last chains are disconnected. At the same time, the overall power 0 of the remaining capacitors should provide a given ripple of the output voltage; therefore, the capacitance of these remaining capacitors should be selected with an appropriate margin proportional to the depth of regulation of gpCht. The limited voltage regulation depth πι / п is also a disadvantage of the known device.
Цель изобретения - улучшение массо-габаритных характеристик путем более полного использования установочной емкости конденсаторов и расширение диапазона регулирования выходного напряжения.The purpose of the invention is the improvement of mass and dimensional characteristics by making more complete use of the installation capacitance of capacitors and expanding the range of regulation of the output voltage.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий л цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных разрядного ключа, конденсатора и разрядного диода, η-1 из которых соединены параллельно и подключены к выходным выводам, η -1 зарядных диода, включенных между разноименными выводами конденсаторов смежных цепочек, а также, зарядный ключ, подключенный между конденсатором первой .цепочки и входным выводом, введен, регулирующий транзистор, который включен между разрядным диодом последней л цепочки и выходным выводом,, при этом зарядный диод этой цепочки подключен непосредственно к общему выводу преобразователя. , . >This goal is achieved by the fact that in the converter containing l chains, each of which consists of a series-connected discharge key, capacitor and discharge diode, η-1 of which are connected in parallel and connected to the output terminals, η -1 are charging diodes connected between unlike the outputs of the capacitors of adjacent chains, as well as a charging key connected between the capacitor of the first. m output, while the charging diode of this circuit is connected directly to the common output of the converter. ,. >
На фиг.1 приведена схема регулируемого понижающего преобразователя; на фиг.2 - вариант регулируемого преобразователя с инвертированием полярности и понижением входного жения в три раза.Figure 1 shows a diagram of an adjustable buck converter; figure 2 is a variant of an adjustable Converter with inverting polarity and lowering the input voltage by three times.
напря35stress 35
Преобразователь содержит η-2, п-1, η , каждая цепочка цепочки образована последовательно соединенными разрядным ключом 1, конденсатором 2 и разрядным диодом 3« Цепочки η-2, ,п -1 , подсоединены параллельно выходным выводам 4 и 5- Положительный вывод конденсатора 2 цепочки п -2 через зарядный диод 6 соединен с отрицательным выводом конденсатора 2 цепочки η -1. Зарядный диод 7 соединяет разноименные выводы·конденсатора 2 цепочек η-1, и η, а зарядный диод 8 соединяет общий вывод 5 преобразователя с вторым выводом конденсатора 2 последней цепочки п. К этому же выводу подключен через разрядный диод 3 цепочки л регулирующий элемент (транзистор) 9, выход которого соединен с выходным выводом 4. Входной вывод через зарядный ключ 10 подключен к конденсатору 2 первой цепочки п-2.The converter contains η-2, p-1, η, each chain of the chain is formed by sequentially connected by a bit key 1, a capacitor 2 and a bit diode 3 "Chains η-2,, p -1, connected in parallel to the output terminals 4 and 5 - Positive terminal of the capacitor 2 of the circuit n -2 through the charging diode 6 is connected to the negative terminal of the capacitor 2 of the chain η -1. The charging diode 7 connects the opposite terminals of the capacitor 2 of the chains η-1, and η, and the charging diode 8 connects the common terminal 5 of the converter to the second terminal of the capacitor 2 of the last chain. ) 9, the output of which is connected to the output terminal 4. The input terminal through the charging key 10 is connected to the capacitor 2 of the first circuit p-2.
Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.
При открытом состоянии зарядного ключа 10 и закрытом состоянии разрядных ключей 1 происходит заряд конденсаторов 2 при их последовательном соединении от источника питания К через зарядные диоды 8,7 иWhen the charging key 10 is open and the discharge keys 1 are closed, the capacitors 2 charge when they are connected in series from the power source K via charging diodes 8.7 and
6. Конденсаторы заряжаются др напряжения E/n?iE/3 (для трех цепочек, изображенных на фиг. 1). При закрытом состоянии ключа 10 и открытом состоянии ключей 1 происходит разряд конденсаторов 2 на нагрузку при их параллельном соединении через разрядные диоды 3. На нагрузке формируется напряжение Е/3 противоположной полярности источника питания Е, если транзистор регулятора 9 открыт. 'При закрытом состоянии транзистора регулятора исключается цеАь разряда конденсатора 2 цепочки л на нагрузку, в то же время конденсаторы 2 цепочек л-1, η-2 могут разряжаться на нагрузку. В результате конденсатор 2 цепочки η оказывается заряженным до напряжения источника Е , а конденсаторы остальных цепочек разряжены. Следовательно, изменяя проводимость транзистора регулирующего элемента 9, можно изменять напряжение на нагрузке от нуля до Е/п . Преобразователь, изображенный на фиг. 1, является однотактным преобразователем напряжения. Ток, потребляемый от источника Е, имеет импульсный характер со скважностью 1/2 периода коммутации ключей 10 и 1. На фиг. 2 изображена схема двухтактного преобразователя, которая позволяет существенно уменьшить пульсацию входного тока и увеличить мощность преобразователя . В один полупериод коммутации открыты ключи 10п, К- 2f К-1, К, в другой -ЮК, п-2, п-1, п. Регулирующий элемент 9 в этой схеме является общим для двух преобразовательных цепей η и К. При минимальном входном напряжении транзистор регулирующего элемента 9 открыт, выходное напряжение преобразователя максимальное и полностью используется габаритная мощность конденсаторов 2 инвертора. При увеличении входного напряжения конденсаторы цепочек η и К заряжаются до большего значения, соответствующего увеличе нию входного напряжения, поэтому напряжение заряда конденсаторов цепочек п-1 ,п-2,К-1,К-2, остается неизменным. Избыток напряжения на конденсаторе 2 цепочекп и К гасится 5 на транзисторе регулятора 9, чем и обеспечивается регулирование (стабилизация) напряжения на нагрузке.6. Capacitors are charged with other voltages E / n? IE / 3 (for the three circuits shown in Fig. 1). With the closed state of the switch 10 and the open state of the keys 1, the capacitors 2 are discharged to the load when they are connected in parallel through the discharge diodes 3. A voltage E / 3 of the opposite polarity of the power supply E is formed on the load if the transistor of the regulator 9 is open. 'When the transistor of the regulator is closed, the discharge circuit of the capacitor 2 of the l chain of l to the load is excluded, at the same time, the capacitors of 2 chains of l-1, η-2 can be discharged to the load. As a result, the capacitor 2 of the circuit η is charged to the voltage of the source E, and the capacitors of the remaining chains are discharged. Therefore, by changing the conductivity of the transistor of the regulating element 9, you can change the voltage at the load from zero to E / p. The converter shown in FIG. 1, is a single-cycle voltage converter. The current consumed from source E is pulsed with a duty cycle 1/2 of the switching period of switches 10 and 1. In FIG. 2 shows a push-pull converter circuit, which can significantly reduce the ripple of the input current and increase the power of the converter. In one half-switching period, the keys 10p, K-2 f K-1, K are open, in the other -YUK, p-2, p-1, p. The regulating element 9 in this circuit is common for the two converter circuits η and K. When the minimum input voltage transistor of the regulatory element 9 is open, the output voltage of the converter is maximum and the overall power of the capacitors 2 of the inverter is fully used. With an increase in the input voltage, the capacitors of the chains η and K are charged to a larger value corresponding to an increase in the input voltage; therefore, the charge voltage of the capacitors of the chains p-1, p-2, K-1, K-2 remains unchanged. The excess voltage on the capacitor 2 chains and K is extinguished 5 on the transistor of the regulator 9, which ensures regulation (stabilization) of the voltage at the load.
Таким образом, отключения конденсаторов цепочек в процессе регу- 10 пирования не происходит, т.е. габаритная мощность конденсаторов используется полностью. Диапазон регулирования выходного напряжения в предлагаемом- устройстве значительно боль-<5 ше - от 0. до ЕЛ.Thus, shutdown capacitor chains during regu- feasting 10 does not occur, i.e., the overall power of the capacitors is fully utilized. The range of regulation of the output voltage in the proposed device is much greater than <5 more - from 0. to EL.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813324144A SU987758A1 (en) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | Adjustable step-down dc voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813324144A SU987758A1 (en) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | Adjustable step-down dc voltage converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU987758A1 true SU987758A1 (en) | 1983-01-07 |
Family
ID=20971608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813324144A SU987758A1 (en) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | Adjustable step-down dc voltage converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU987758A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4654769A (en) * | 1984-11-02 | 1987-03-31 | California Institute Of Technology | Transformerless dc-to-dc converters with large conversion ratios |
-
1981
- 1981-07-24 SU SU813324144A patent/SU987758A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4654769A (en) * | 1984-11-02 | 1987-03-31 | California Institute Of Technology | Transformerless dc-to-dc converters with large conversion ratios |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU987758A1 (en) | Adjustable step-down dc voltage converter | |
SU1105991A1 (en) | Stabilized step-down d.c. voltage converter | |
RU2806898C1 (en) | Variable dc boost converter | |
RU2820214C1 (en) | Power summing dc voltage step-up converter | |
RU2798862C1 (en) | Storage-type direct voltage boost converter | |
SU951602A1 (en) | Dc voltage converter | |
SU1282280A1 (en) | D.c.voltage converter inverting polarity | |
SU951592A1 (en) | Stabilized step-down ac converter | |
RU2394345C1 (en) | Controlled step-up dc voltage converter | |
SU1086520A1 (en) | Inverting transformerless step-down d.c.voltage converter | |
SU847494A1 (en) | Device for step-wise charging of reservoir capacitor | |
SU379955A1 (en) | ALL-UNION STT- ^ tm '^ | |
SU953698A2 (en) | Reservoir capacitor charging device | |
SU936279A1 (en) | Stabilized dc-to-dc voltage converter | |
SU1283903A1 (en) | Transformeless step-up d.c.voltage converter | |
SU1372531A1 (en) | D.c. high-voltage single-cycle converter | |
SU559345A1 (en) | Constant voltage boost converter | |
SU1166242A1 (en) | A.c.-to-d.c.converter | |
SU995226A1 (en) | Two-cycle inverter | |
SU1171940A1 (en) | Versions of static converter with n-step shape of output voltage | |
JPH09289769A (en) | Dc/dc converter | |
SU584407A1 (en) | Dc voltage multiplier | |
SU1076886A1 (en) | Power source | |
SU919028A1 (en) | Transistor converter | |
SU442558A1 (en) | Push Pull Transformer Converter |