Микросхема формирователя противофазных импульсов с контролем напряжения
Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве формирователя противофазных импульсов на индуктивную нагрузку, в частности трансформатор DC-DC преобразователя. С целью исключения снижения рассеиваемой мощности и перегрузки интегральной микросхемы в конструкции формирователя применен маломощный генератор опорной частоты большой скважности, которая преобразуется в симметричные противофазные сигналы делением на счетном триггере. В обеспечение номинальных электрических режимов в интегральной микросхеме формирователе применено устройство, разрешающее функционирование мощных выходов на индуктивную нагрузку (трансформатор) при достижении номинальных напряжений питания и рабочих частот DC-DC преобразователя.
Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве формирователя противофазных импульсов на индуктивную нагрузку, в частности трансформатор DC-DC преобразователя.
Известны интегральные микросхемы МАХ253 (1994 Maxim Integrated Products, http://www.maxim-ic.com), MAX845 (1997 Maxim Integrated Products, http://www.maxim-ic.com) и КР1211ЕУ1 (Микросхемы для импульсных источников питания. - М., Додэка, 2000 г., с.269-272), содержащие экономичный встроенный генератор с большой скважностью опорной частоты, деление которой счетным триггером обеспечивает инверсные сигналы на выходах триггера. Данные сигналы подключенные к затворам n-МОП транзисторов обеспечивают управление трансформатор DC-DC преобразователя противофазными сигналами.
Недостатком данных интегральных микросхем является включение генератора микросхем при превышении напряжением питания пороговых напряжений микросхем. В данном случае формируется частота существенно меньшая номинальной, что при работе на индуктивную нагрузку создает перегрузку выходов микросхемы при включении.
Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемой полезной модели, является подключение выходного n-МОП транзистора на нагрузку (трансформатор) при достижении заданного уровня напряжения питания и номинальных рабочих частот DC-DC преобразователя.
Указанный технический результат достигается введением в конструкцию интегральной микросхемы делителя построенного на резисторе и транзисторе в диодном включении (диода) - стабилизатора напряжения, выходной сигнал которого переводится в цифровую форму триггером Шмита.
На фиг.1 представлена структурная электрическая схема интегральной микросхемы формирователя противофазных сигналов с контролем напряжения питания. Формирователь включает генератор опорной частоты I; счетный триггер II; два логических элемента 2ИЛИ-НЕ - III и IV, управляющие двумя выходным n-МОП транзисторами - V и VI. В электрическую схему введен ключевой элемент, построенный на стабилизаторе напряжения, включающем резистор VII и транзистор VIII в диодном включении, и триггер Шмита IX, переключающийся в соответствии с напряжением питания и выходным напряжением стабилизатора напряжения. Выходные n-МОП транзисторы нагружены на обмотки трансформатора Х и XI.
Генератор опорной частоты I формирует опорную частоту большой скважности (шина 1), что обеспечивает собственный малый ток потребления встроенного генератора. Счетный триггер II преобразует делением опорной частоты на два сигнал в два противофазных типа "меандр" на инверсных выходах триггера (шины 2 и 3).
Два логических элемента 2 ИЛИ-НЕ (III и IV) при наличии сигнала разрешения (логический "0") от триггер Шмита IX управляют переключением выходных n-МОП транзисторов V и VI (по шинам 4 и 5), которые поочередно (по шинам 6 и 7) коммутируют обмотки трансформатора Х и XI, параллельно подключенные к питанию.
Стабилизатор напряжения, состоящий из резистора VII и транзистора в диодном включении VIII, и триггер Шмита IX формируют сигнал разрешения на шине 9 для управления выходными транзисторами V и VI в зависимости от напряжения питания.
При низком напряжении питания интегральная микросхема в целом и генератор I в частности формируют частоту существенно меньше номинальной, что при работе на индуктивную нагрузку создает перегрузку выходов микросхемы при включении.
Транзистор в диодном включении VIII, нагруженный на резистор VII при малом напряжении питания находится в линейном режиме и сигнал на шине 8 со стабилизатора напряжения воспринимается триггером Шмита IX, как логическая "1". На шине 9 формируется также логическая "1", на шинах 4 и 5 - логический "0", выключающий выходные n-МОП транзисторы V и VI и отключающий индуктивную нагрузку.
С ростом напряжения питания выше порогового транзистор VIII переходит к стабилизации напряжения на шине 8. При напряжении питания близкому к номинальному, при котором частота генератора I становится оптимальной для управления микросхемой индуктивной нагрузкой, триггер Шмита IX воспринимает сигнал на шине 8 как логический "0". На шине 9 формируется сигнал разрешения управления, выходные транзисторы V и VI управляются противофазными сигналами, поочередно коммутируют обмотки трансформатора Х и XI.
Таким образом, предложенное устройство позволяет производить включение сигнала на индуктивную нагрузку (трансформатор) при достижении номинального напряжения питания и рабочих частот DC-DC преобразователя.
Интегральная микросхема формирователя противофазных импульсов, содержащая маломощный генератор опорной частоты; счетный триггер, формирующий противофазные импульсы типа меандр для управления посредством логических элементов выходными мощными транзисторами, отличающаяся тем, что в схему формирователя введен ключевой элемент, включающий стабилизатор напряжения, построенный на токоограничивающем резисторе с транзистором в диодном включении и подключенный к триггеру Шмита, сигнал с которого разрешает посредством указанных логических элементов противофазное подключение выходных мощных транзисторов к нагрузке при достижении номинального напряжения питания и рабочих частот DC-DC преобразователя.
