Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ в ПОСТОЯННОЕ, содержащий блок управления и п последовательно соединенных конденсаторновентильных ячеек удвоения напряжения , каждая из которых включает диод , первый вьюод которого соединен с первьм входным выводом ячейки и с первым вьгаодом резистора, а второй вывод диода подключен к первому выходному выводу ячейки и к первой обкладке конденсатора, лричем вторая обкладка конденсатора соединена через зарядный ключ.с общей точкой соединения вторых входного и выходного выводов ячейки, отличающийся тем, что, с целью .улучшения массогабаритных характеристик, повышения быстродействия и надежности , в каждой ячейке второй вывод резистора подключен к общей точке соединения конденсатора и зарядного ключа, а блок управления выполнен в виде устройства сдвига S импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов , а каждый из его выходов соединен с управляющим входом зарядного ключа одной из соответствующих конденсаторно-вентильных ячеек .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (д) @ Н 02 M 3/07

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (21) 3787236/24-07 .(22) 08.09.84 (46) 30.12.85. Бюл. ¹ 48 (71) Ульяновский политехнический институт (72) В.В.Гайтан, Н.T.Ãóðèí, Е.В.Сторожев и А.В.Есин (53) 621.314. 1(088.8) (56) Патент США ¹ 3240958, . кл. 307-110, 1964.

Авторское свидетельство СССР № 1073858, кл. Н 02 M 3/335, 1984. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий блок управления и и последовательно соединенных конденсаторновентильных ячеек удвоения напряжения, каждая из которых включает диод, первый вывод которого соединен с первым входным выводом ячейки и с первым выводом резистора, а второй

„„SU„„1283 976

t вывод диода подключен к первому выходному выводу ячейки и к первой обкладке конденсатора,,причем вторая обкладка конденсатора соединена через зарядный ключ с общей точкой соединения вторых входного и выходного выводов ячейки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучше-. ния массогабаритных характеристик, повышения быстродействия и надежности, в калдой ячейке. второй вывод резистора подключен к общей точке соединения. конденсатора и зарядного ключа, а блок управления выполнен в виде устройства сдвига импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а каждый из его выходов соединен с управляющим входом зарядного ключа одной из соответствующих конденсаторно-вентильных ячеек.

01976 2

t 12

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано. для умножения постоянного напряжения.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных характеристик, повышение быстродействия и надежности преобразователя.

На Лиг 1.показана структурная схема предлагаемого преобразовате.— ля на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу трех первых ячеек,,преобразователя.

Преобразователь содержит блок 1 управления, состоящий из генератора 2 тактовых импульсов и устройст/ I ва 3 сдвига импульсов, и последовательно включенных конденсаторно-вентильных ячеек удвоения напряжения, каждая из которых содержит диод 4, первый вывод которого связан с первым входным выводом 5 ячейки и первым выводом резистора 6, а второй вывод подключен к первому выходному выводу., 7 ячейки и первой обкладке конденсатора 8, причем вторая обкладка конденсатора 8 связана через зарядный ключ 9 с соединенными вместе входным 10 и выходным

11 выводами ячейки, второй вывод резистора 6 подключен к точке соединения конденсатора 8 и ключа 9,. и выходов устройства 3 сдвига импульсов соединены с входами ключей.

9 соответствующих ячеек. . Нагрузкой предлагаемого преобразователя служит цепочка, составленная из диода 12, конденсатора

" 13 и резистора 14.

Преобразователь работает следующим образом.

В момент времени 1 все ключи закрыты, на выходных выводах 11 всех ячеек устанавливается напряжение E. В момент времени Ф импульсом О с первого выхода устройст1

I ва 3 сдвига открывается ключ 9 пер. вой ячейки и конденсатор 8 заряжаетая до напряжения Е. В момент вре-. мени 1 ключ 9 ячейки закрывается (так как импульс 0„ на его входе закончился), напряжение на выходе первой ячейки 11,„„ скачком увеличивается до 2Е, импульсом О с второго выхода устройства Э сдвигаимпульсов открывается ключ 9.второй ячейки

:и конденсатор 8 второй ячейки заря-. жается до напряжения 2Е от первой

30.

Зф

55 ячейки, В момент времени ключ Ъ второй ячейки закрывается, напряжение на ее выходном выводе 11 О ц„скачком увеличивается до 4Е, импульсом

0 с выхода 3 устройства сдвига импульсов открывается ключ 9 третьей ячейки и конденсатор 3 третьей ячейки заряжается до напряжения 4Е от второй ячейки. При запирании ключа третьей ячейки (в момент времени

4q) напряжение на ее выходе U „х g становится равным 8Е, В итоге на нагрузке 13-14 преобразователя выделяется напряжение Ц„ . Б момент времени 1 импульсом 0„ с первого выхода устройства сдвига импульсов вновь открывается ключ 9 первой ячейки и напряжение Обых1становится равным Е. Напряжение U,, „ в это время снижается на величину Е, так как снижается на величину Е напряжение на ключе 9 второй ячейки.

B м.омент времени закрывается ключ 9 первой ячейки, напряжение на ее выходе О ых вновь становится равным 2Е, импульсом 0 открывается

4 ключ 9 второй ячейки, напряжение О „,х снижается до 2Е. Соответственно напряжение О ых снижается до 6Е, так как напряжение на ключе 9 третьей ячейки составляет 2Е, а напряжение" на конденсаторе третьей ячейки — 4Е.

В момент времени 1„ напряжение на выходе второй ячейки0 вновь возэ6П2 растает до 4Е, импульсом U открывается ключ 9 третьей ячейки и напряжение 0 снижается.до 4Е. В момент времени закрывается ключ 9 третьей ячейки и напряжение Uz вновь увеличивается до SH. Далее устройство работает так же, как в . моменты времени

Таким образом, при подаче сдвинутых относительно друг друга импульсов напряжения на выходе преобразовлтеля,напряжение составляет

Ои:=Е 2, т.е. в каждый такт в каж. и дой ячейке происходит последовательное удвоение напряжения за время, равное периоду тактовых импульсов.

Все блоки устройства выполнены по известным схемам. Устройство сдвига импульсов может быть выпол- нено с применением сдвигового регистра или на основе линии задержки.

Использование в блоке управления устройства сдвига импульсов позволяет значительно упростить управ®/х 1

@ах

Составитель Л.Устинкина

Редактор А.Лежнина Техред С.Мигунова Корректор. И.Эрдейи

Заказ 8101/56 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 ление ячейкой, снизить массу и габариты, а также повысить надежность работы устройства. Кроме того, сокращается время выхода преобразователя на режим, т.е. время установ1201976 4

Ю ления напряжения на нагрузке. В предлагаемом устройстве для преобра зования выходного напряжения величиной Е до 8Е требуется три периода тактовых импульсов.