RU2073302C1 - Dc voltage inverter - Google Patents

Abstract

FIELD: used as a source of secondary power supply and to produce direct conductive-decoupled voltage of automatic control or electronic systems. SUBSTANCE: inverter has power insulated-gate field-effect transistor 1 with regenerative feedback from control winding 7 of transformer 3. Operation of transistor 1 is controlled by logical open-drain inverter 14. Initially transistor 1 starts conducting under the action of current flowing via resistor 8. Transistor 1 can operate both in the condition of continuous currents and intermittent ones, since its control is accomplished irrespective of the fact whether voltage exists or doesn't exist at control winding 7. With the aid of time-setting capacitor 6 two stages of inverter operation are formed: conducting state of transistor 1 and non-conducting one. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к транзисторным импульсным преобразователям постоянного напряжения, использующимся для получения выходных постоянных гальванически развязанных напряжений и предназначенных для вторичного электропитания систем автоматики или радиоэлектроники. The invention relates to electrical engineering, namely to transistor pulse DC-DC converters used to obtain output constant galvanically isolated voltages and intended for secondary power supply of automation systems or radio electronics.

Известны импульсные преобразователи, у которых в качестве силового ключа используется МДП- транзистор [1] Преимуществом подобных устройств являются малая мощность управления силовым ключом, повышенная частота преобразования и высокая надежность работы. Known pulse converters in which an MIS transistor is used as a power switch [1] The advantage of such devices is the low power control of the power switch, an increased conversion frequency and high reliability.

Известны стабилизирующие транзисторные преобразователи, у которых управление МДП-транзистором осуществляется потенциальным способом от транзисторных схем [2]
Недостатком таких преобразователей является сложность схемы, большое число элементов и то, что согласование уровня напряжения затвор-исток МДП-транзистора с первичным напряжением или напряжением, питающим схему управления, выполнено с энергетической точки зрения неоптимально.Known stabilizing transistor converters in which the control of the MOS transistor is carried out in a potential way from transistor circuits [2]
The disadvantage of such converters is the complexity of the circuit, a large number of elements and the fact that matching the voltage level of the gate-source of the MOS transistor with the primary voltage or voltage supplying the control circuit is not optimal from an energy point of view.

Более оптимальными являются транзисторные преобразователи, у которых напряжение на затвор подается через согласующий трансформатор [3]
Недостатком подобных устройств является сложность схемы, большое число элементов, а значит неудовлетворительные массогабаритные характеристики.More optimal are transistor converters in which the voltage to the gate is supplied through a matching transformer [3]
The disadvantage of such devices is the complexity of the circuit, a large number of elements, which means unsatisfactory weight and size characteristics.

Простой схемой обладает транзисторный преобразователь постоянного напряжения, имеющий дополнительный трансформатор, который управляет работой силового МДП-транзистора и определяет длительность его включенного состояния, так как это трансформатор работает с заходом в режим насыщения [4]
Недостатком такого устройства является наличие дополнительного трансформатора, что препятствует микроминиатюризации.A simple circuit has a transistor DC-DC converter having an additional transformer that controls the operation of the power MOS transistor and determines the duration of its on state, since this transformer works with entering the saturation mode [4]
The disadvantage of this device is the presence of an additional transformer, which prevents microminiaturization.

Известен также транзисторный преобразователь, у которого отсутствует дополнительный трансформатор, а управление МДП-транзистором осуществляется от управляющей обмотки силового трансформатора преобразователя [5] Это устройство является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности процессов работы и по схемотехнике. Здесь первоначальное открывание МДП транзистора осуществляется через резистор, подключенный между затвором и положительным полюсом первичного источника питания, а последующее открытое состояние поддерживается за счет напряжения на базовой обмотке силового трансформатора. Длительность включенного состояния МДП-транзистора определяется постоянной времени заряда времязадающего конденсатора, подключенного параллельно базоэмиттерной цепи биполярного транзистора, а длительность запертого состояния МДП-транзистора равна длительности разряда индуктивности выходной обмотки силового трансформатора в нагрузку. A transistor converter is also known, which does not have an additional transformer, and the MOS transistor is controlled from the control winding of the power transformer of the converter [5]. This device is the closest to the work processes and circuitry proposed in terms of technical nature. Here, the initial opening of the MOS transistor is carried out through a resistor connected between the gate and the positive pole of the primary power source, and the subsequent open state is maintained by the voltage at the base winding of the power transformer. The duration of the on state of the MOS transistor is determined by the time constant of the charge of the time-setting capacitor connected in parallel to the base emitter circuit of the bipolar transistor, and the duration of the locked state of the MIS transistor is equal to the duration of the discharge inductance of the output winding of the power transformer to the load.

Недостатком подобного преобразователя являются ограниченные функциональные возможности его применения. В частности, этот преобразователь не может работать в режиме непрерывных токов, так как открывание МДП-транзистора может наступить только после того как напряжение на базовой обмотке уменьшится до нуля, а это наступит только после полного разряда индуктивности выходной обмотки в нагрузку. Кроме того, так как биполярный транзистор обладает низким входным сопротивлением (относительно полевого транзистора), то емкость времязадающего конденсатора и мощность, потребляемая им, значительны, что снижает КПД устройства и препятствует микроминиатюризации. Вместе с этим, использование в этой схеме МДП и биполярного транзисторов ухудшает возможности использования преобразователя в виде единой монолитной ИС. The disadvantage of such a converter is the limited functionality of its application. In particular, this converter cannot operate in continuous current mode, since the MIS transistor can open only after the voltage at the base winding decreases to zero, and this will only happen after the inductance of the output winding is completely discharged into the load. In addition, since the bipolar transistor has a low input impedance (relative to the field effect transistor), the capacitance of the time-setting capacitor and the power consumed by it are significant, which reduces the efficiency of the device and prevents microminiaturization. At the same time, the use of MIS and bipolar transistors in this circuit worsens the possibility of using the converter as a single monolithic IC.

Целью изобретения является устранение этих недостатков, а именно расширение функциональных возможностей применения преобразователя в современных высокоэффективных системах вторичного электропитания за счет достижения работоспособности в широком диапазоне изменения нагрузок, то есть в режимах непрерывного и прерывистых токов, а также за счет применения КМОП ИС, совместимых по технологии изготовления с МДП-транзисторами, улучшения массогабаритных характеристик, снижения потребляемой и рассеиваемой мощности и уменьшения стоимости изготовления. The aim of the invention is to eliminate these drawbacks, namely, expanding the functionality of the Converter in modern high-performance secondary power systems by achieving efficiency in a wide range of load changes, that is, in continuous and intermittent currents, as well as through the use of CMOS ICs compatible with technology manufacturing with MIS transistors, improving overall dimensions, reducing power consumption and dissipation, and reducing cost anufacture.

Указанная цель достигается тем, что широкий диапазон работы преобразователя обеспечивается за счет формирования длительности включенного и выключенного состояний МДП-транзистора одним времязадающим конденсатором на этапах его заряда и разряда при помощи двух соответствующих постоянных времени заряда и разряда и зависимости от сигнала обратной связи преобразователя. МДП-транзистор открываться или запираться независимо от наличия тока в приведенной индуктивности намагничивания силового трансформатора. Шунтирование входной цепи МДП-транзистора осуществляется КМОП ИС-логическим инвертором с открытым стоком, а контроль уровней напряжения на времязадающем конденсаторе, определяющих моменты включения и выключения МДП-транзистора, выполняется КМОП ИС-триггером Шмитта с большим входным сопротивлением. Управление работой МДП-транзистора осуществляется без биполярных транзисторов, а только КМОП ИС, которые обладают большим входным сопротивлением и чрезвычайно малым энергопотреблением. This goal is achieved in that a wide range of converter operation is ensured by forming the on and off states of the MOS transistor by one timing capacitor at the stages of its charge and discharge using two corresponding charge and discharge time constants and the dependence on the converter feedback signal. The MOS transistor opens or closes regardless of the presence of current in the reduced magnetization inductance of the power transformer. The input circuit of the MOS transistor is bypassed by a CMOS IC logic inverter with an open drain, and the voltage levels at the time-lag capacitor, which determine the on and off moments of the MOS transistor, are monitored by the CMOS IC Schmitt trigger with a large input resistance. The operation of the MOS transistor is carried out without bipolar transistors, but only CMOS ICs that have large input impedance and extremely low power consumption.

На фиг. 1 приведена схема преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 временные диаграммы его работы. In FIG. 1 shows a diagram of a DC / DC converter; in FIG. 2 timelines of his work.

Преобразователь постоянного напряжения содержит МДП-транзистор 1, сток которого подключен к концу первичной обмотки 2 трансформатора 3, началом соединенной с положительным полюсом 4 первичного источника питания. Исток транзистора 1 подключен к отрицательному полюсу 5 первичного источника питания, к первому выводу времязадающего конденсатора 6 и к концу управляющей обмотки 7 трансформатора 3. Затвор транзистора 1 соединен с одними из выводов включающего резистора 8 и ускоряющей RC-цепи, состоящей из параллельного соединения ускоряющего конденсатора 9 и ускоряющего резистора 10. Другие выводы резистора 8 и ускоряющей RC-цепи подключены к полюсу 5 первичного источника питания и к катоду входного диода 11 соответственно. Анод диода 11 соединен с началом обмотки 7 трансформатора 3, катодом разрядного диода 12 и анодом зарядного диода 13. Затвор транзистора 1 подключен к выходу КМОП ИС с открытым стоком 14, входом соединенного с выходом КМОП ИС логического инвертора 15, вход которого соединен с выходом КМОП ИС-триггера Шмитта 16, входом подключенного к второму выводу времязадающего конденсатора 6 и первыми выводами зарядного 17 и разрядного 18 резисторов, вторыми выводами соединенных с катодом зарядного диода 13 и с анодом разрядного диода 12 соответственно. Вторичная обмотка 19 трансформатора 3 концом подключена к аноду выпрямительного диода 20, катод которого соединен с первым выводом 21 для подключения нагрузки, первым выводом фильтрующего конденсатора 22 и с одним из входов узла сравнения 23. Начало вторичной обмотки 19 подключено к второму выводу 24 для подключения нагрузки, второму выводу фильтрующего конденсатора 22 и к другому входу узла сравнения 23. К выходам узла сравнения 23 подключен светодиод 25 оптопары 26. Коллектор фототранзистора n-p-n-проводимости через ограничивающий резистор 28 соединен с катодом зарядного диода, а эмиттер с входом КМОП ИС-триггера Шмитта 16. The DC voltage converter contains an MIS transistor 1, the drain of which is connected to the end of the primary winding 2 of the transformer 3, the beginning of which is connected to the positive pole 4 of the primary power source. The source of the transistor 1 is connected to the negative pole 5 of the primary power source, to the first terminal of the timing capacitor 6 and to the end of the control winding 7 of the transformer 3. The gate of the transistor 1 is connected to one of the terminals of the turning resistor 8 and an accelerating RC circuit, consisting of a parallel connection of the accelerating capacitor 9 and an accelerating resistor 10. Other terminals of the resistor 8 and the accelerating RC circuit are connected to the pole 5 of the primary power source and to the cathode of the input diode 11, respectively. The anode of the diode 11 is connected to the beginning of the winding 7 of the transformer 3, the cathode of the discharge diode 12 and the anode of the charging diode 13. The gate of the transistor 1 is connected to the output of the CMOS IC with open drain 14, the input connected to the output of the CMOS IC of the logical inverter 15, the input of which is connected to the output of the CMOS The Schmitt trigger IC 16, an input connected to the second terminal of the timing capacitor 6 and the first terminals of the charging 17 and discharge 18 resistors, the second terminals connected to the cathode of the charging diode 13 and the anode of the discharge diode 12, respectively. The secondary winding 19 of the transformer 3 is connected to the anode of the rectifier diode 20, the cathode of which is connected to the first terminal 21 for connecting the load, the first terminal of the filtering capacitor 22 and one of the inputs of the comparison unit 23. The beginning of the secondary winding 19 is connected to the second terminal 24 for connecting the load , to the second output of the filtering capacitor 22 and to the other input of the comparison unit 23. A LED 25 of the optocoupler 26 is connected to the outputs of the comparison unit 23. The collector of the npn conductivity phototransistor is connected via a limiting resistor 28 n battery with the cathode of the diode and whose emitter to the input of the CMOS IC 16 of the Schmitt trigger.

Временные диаграммы содержит эпюры: 29 ток стока МДП-транзистора 1; 30 ток разряда индуктивности вторичной обмотки 19 трансформатора 3; 31 - напряжение на управляющей обмотке 7 трансформатора 3; 32 напряжение на времязадающем конденсаторе 6; 33 напряжение затвор-сток МДП транзистора 1. Timing diagrams contains diagrams: 29 drain current of an MOS transistor 1; 30 discharge current of the inductance of the secondary winding 19 of the transformer 3; 31 - voltage at the control winding 7 of the transformer 3; 32 voltage across the timing capacitor 6; 33 voltage gate-drain MOS transistor 1.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом. The DC voltage Converter operates as follows.

Рассмотрим установившиеся процессы работы схемы в режиме непрерывных токов, сделав позже пояснения об особенностях работы в режиме прерывистых токов. Consider the steady-state processes of the circuit in continuous current mode, making later explanations about the features of operation in intermittent current mode.

В момент времени t1 (см. временные диаграммы фиг. 2) МДП-транзистор 1 открывается за счет тока, протекающего по включающему резистору 8 и заряжающему емкость затвор-исток транзистора 1. Когда она зарядится до напряжения включения транзистора 1, последний войдет в линейный режим и через его переходы сток-исток начнет протекать ток стока, что повлечет за собой появление на управляющей обмотке 7 трансформатора 3 положительного импульса напряжения. За счет ускоряющего конденсатора 9 процесс дальнейшего отпирания транзистора 1 формируется и он переходит в режим полного открывания. At time t1 (see the timing diagrams of Fig. 2), the MIS transistor 1 opens due to the current flowing through the switching resistor 8 and charging the gate-source capacitance of the transistor 1. When it is charged to the switching voltage of the transistor 1, the latter will go into linear mode and through its transitions the drain-source the drain current will begin to flow, which will entail the appearance of a positive voltage pulse on the control winding 7 of the transformer 3. Due to the accelerating capacitor 9, the process of further unlocking of the transistor 1 is formed and it goes into full opening mode.

Одновременно с этим положительной полярностью напряжения обмотки 7 через зарядные диод 13 и резистор 17 заряжается времязадающий конденсатор 6 (см. эпюры 31 и 32) от ранее существовавшего на нем начального напряжения U_пор.2. На входе триггера Шмитта 16 в это время существует квазинулевое напряжение, которое определяет его единичный выходной уровень логического сигнала. В соответствии с передачей логических сигналов через инверторы 15 и 14, на выходе инвертора с открытым стоком 14 появится единичный уровень логического сигнала. Так как при этом выходной транзистор этого инвертора заперт, то он не влияет на уровень напряжения на затворе МДП-транзистора 1. На протяжении времени от t1 и t2 МДП-транзистор 1 будет открыт.At the same time, the positive polarity of the voltage of the winding 7 through the charging diode 13 and the resistor 17 is charged time-varying capacitor 6 (see diagrams 31 and 32) from the initial voltage U _p . 2 that existed on it. At the input of the Schmitt trigger 16 at this time there is a quasi-zero voltage, which determines its unit output level of the logical signal. In accordance with the transmission of logical signals through inverters 15 and 14, a single level of a logical signal appears at the output of the inverter with open drain 14. Since the output transistor of this inverter is locked, it does not affect the voltage level at the gate of the MOS transistor 1. Over time, from t1 and t2, the MOS transistor 1 will be open.

Заряд конденсатора 6 приводит к увеличению на нем напряжения и по достижению времени t2 напряжение на нем достигает величины U_пор.1. Это вызовет переключение КМОП ИС триггера Шмитта 16, выход которого примет нулевое логическое состояние. Тогда выход инвертора КМОП ИС с открытым стоком 14 примет открытое (нулевое) состояние чем шунтируется вход транзистора 1 и формированно перезаряжаются его межэлектродные емкости. Транзистор 1 запирается. Открывается выпрямительный диод 20 и через него начинает протекать ток, накопленный ранее в индуктивности намагничивания трансформатора 3, обусловливая подзаряд фильтрующего конденсатора 22 и обеспечивая непрерывность и достаточно малые пульсации напряжения на выводах 21 и 24 подключения нагрузки.The charge of the capacitor 6 leads to an increase in voltage on it and upon reaching time t2, the voltage on it reaches U _p . ₁ . This will cause the CMOS switching of the Schmitt trigger 16, the output of which will take a zero logical state. Then the inverter output of the CMOS IC with open drain 14 will take an open (zero) state by which the input of transistor 1 is bypassed and its interelectrode capacitances are recharged. Transistor 1 is locked. The rectifier diode 20 opens and the current accumulated earlier in the magnetization inductance of the transformer 3 begins to flow through it, causing the filter capacitor 22 to recharge and providing continuity and sufficiently small voltage ripples at the terminals 21 and 24 of the load connection.

С момента времени t2 через резистор 18 и диод 12 на обмотку 7 трансформатора 3 начинается разряд конденсатора 6, так как на ней появляется отрицательный импульс напряжения, запирающий входной диод 11. Триггер Шмитта 16 на этом интервале времени не меняет своего состояния в силу имеющегося у него напряжения гистерезиса, равного Uг U_пор.1 U_пор.2. Ускоряющий конденсатор 9 разряжается на ускоряющий резистор 10.From time t2, through the resistor 18 and diode 12 to the winding 7 of the transformer 3, the discharge of the capacitor 6 begins, since a negative voltage pulse appears on it, blocking the input diode 11. The Schmitt trigger 16 does not change its state at this time due to the current hysteresis voltage equal to _Ug U _por.1 U _por.2 . The accelerating capacitor 9 is discharged to the accelerating resistor 10.

По мере разряда времязадающего конденсатора 6 напряжение на нем снижается, и, когда оно достигнет уровня U_пор.2, КМОП ИС-триггера Шмитта 16 переключится в другое состояние. Его выход принимает единичное состояние. Тогда выходной транзистор КМОП ИС с открытым стоком 14 запирается и снимается шунтирование входа МДП-транзистора 1. Тогда напряжение затвор-исток начнет увеличиваться за счет тока, протекающего через включающий резистор 8.As the time-delay capacitor 6 is discharged, the voltage across it decreases, and when it reaches the level of U _{pore 2} , the CMOS of the Schmitt trigger 16 will switch to another state. Its output assumes a single state. Then the output transistor CMOS IC with open drain 14 is locked and the bypass of the input of the MOS transistor 1 is removed. Then the gate-source voltage will begin to increase due to the current flowing through the switching resistor 8.

Далее после открывания транзистора 1 и входа его в линейный режим работы процессы повторяются аналогично описанным. Further, after opening the transistor 1 and entering it into a linear mode of operation, the processes are repeated similarly to those described.

Таким образом, длительность открытого состояния МДП-транзистора определяется временем заряда времязадающего конденсатора 6 от напряжения U_пор.2 до U_пор.1. Длительность закрытого состояния транзистора 1 определяется длительностью разряда конденсатора 6 от U_пор.1 до U_пор.2.Thus, the duration of the open state of the MOS transistor is determined by the charge time of the timing capacitor 6 from a voltage of U _{por. 2} to U _por . ₁ . The duration of the closed state of the transistor 1 is determined by the duration of the discharge of the capacitor 6 from U _{por. 1} to U _por . ₂ .

В режиме непрерывных токов, когда напряжения на обмотках трансформатора 3 на протяжении интервала времени от t2 до t3 не изменяют свой полярности и не снижаются до нуля, длительность разряда времязадающего конденсатора 6, а, следовательно, и длительность запертого состояния МДП-транзистора 1 не зависит от степени разряда индуктивности обмотки 19 на нагрузку 21, 24. In continuous current mode, when the voltage across the windings of the transformer 3 during the time interval from t2 to t3 does not change its polarity and does not decrease to zero, the duration of the discharge of the timing capacitor 6, and, consequently, the duration of the locked state of the MOS transistor 1 does not depend on the degree of discharge of the inductance of the winding 19 to the load 21, 24.

С увеличением первичного напряжения на выводах 4 и 5 увеличивается отрицательное напряжение на управляющей обмотке 7 трансформатора 3. Это вызовет ускорение разряда конденсатора 6 и уменьшение длительности его заряда до уровня U_пор.1, что вызовет уменьшение длительности открытого состояния МДП-транзистора 1, снижению величины накопленного тока в индуктивности намагничивания трансформатора 3, а значит к уменьшению напряжения на нагрузке 21, 24. То есть происходит параметрическая стабилизация выходного напряжения преобразователя.With an increase in the primary voltage at terminals 4 and 5, the negative voltage at the control winding 7 of the transformer 3 increases. This will cause the discharge of the capacitor 6 to accelerate and its charge duration to the level U _{pore 1} , which will cause a decrease in the duration of the open state of the MOS transistor 1, and decrease the accumulated current in the magnetization inductance of the transformer 3, which means a decrease in the voltage at the load 21, 24. That is, the output voltage of the converter is parametrically stabilized.

Цепь стабилизирующей обратной связи работает следующим образом. The stabilizing feedback circuit operates as follows.

Если по каким-то причинам напряжение на нагрузке 21, 24 увеличивается, то узел сравнения 23 отрабатывает это таким образом, что светодиод 25 оптопары 26 начинает светиться ярче. Увеличивается степень открывания фототранзистора 27 оптопары 26, что приводит к уменьшению величины сопротивления в цепи заряда конденсатора 6, так как фототранзистор 27 совместно с ограничивающим резистором 28 подключен параллельно зарядному резистору 17. Длительность заряда конденсатора 6 до уровня напряжения U_пор.1 уменьшается, что вызовет уменьшение длительности открытого состояния МДП-транзистора 1, а, следовательно, и уменьшение напряжения на нагрузке 21, 24. Если рассмотреть уменьшение напряжения на нагрузке 21, 24, то процессы происходят в обратном порядке. Описанными процессами выходное напряжение поддерживается на требуемом уровне.If for some reason the voltage at the load 21, 24 increases, then the comparison unit 23 fulfills this in such a way that the LED 25 of the optocoupler 26 starts to glow brighter. The degree of opening of the phototransistor 27 of the optocoupler 26 increases, which leads to a decrease in the resistance value in the charge circuit of the capacitor 6, since the phototransistor 27 together with the limiting resistor 28 is connected in parallel with the charging resistor 17. The duration of the charge of the capacitor 6 to the voltage level U _{pore 1} decreases, which will cause the decrease in the duration of the open state of the MOS transistor 1, and, consequently, the decrease in voltage at the load 21, 24. If we consider the decrease in voltage at the load 21, 24, then the processes occur in reverse order. The described processes output voltage is maintained at the required level.

Если преобразователь переходит в режим прерывистых токов, например, при снижении нагрузки или по другим причинам, то это не приведет к нарушению работы схемы и стабильности выходного напряжения преобразователя. В этом случае формам напряжения разряда времязадающего конденсатора 6 на интервале времени от t2 до t3 приобретет вид ломаной линии. Это обусловлено тем, что на интервале времени наличия тока разряда обмотки 19 трансформатора 3 на управляющей обмотке 7 будет присутствовать отрицательное напряжение, а после полного разряда обмотки 19 напряжение на обмотке 7 примет нулевое значение. Таким образом, на начальной стадии скорость разряда времязадающего конденсатора 6 будет больше, чем на последующей. Цепь стабилизирующей обратной связи через оптопару 26 скомпенсирует изменения скорости разряда конденсатора 6. Ограничивающий резистор 28 служит для ограничения величины регулирующего воздействия по цепи обратной связи и улучшает устойчивость стабилизирующего преобразователя. If the converter goes into intermittent current mode, for example, when the load is reduced or for other reasons, this will not lead to a disruption in the operation of the circuit and the stability of the output voltage of the converter. In this case, the discharge voltage forms of the timing capacitor 6 in the time interval from t2 to t3 will take the form of a broken line. This is due to the fact that in the time interval of the discharge current of the winding 19 of the transformer 3, a negative voltage will be present on the control winding 7, and after a complete discharge of the winding 19, the voltage on the winding 7 will take a zero value. Thus, at the initial stage, the discharge rate of the time-setting capacitor 6 will be greater than at the subsequent one. The stabilizing feedback circuit through the optocoupler 26 compensates for changes in the discharge rate of the capacitor 6. The limiting resistor 28 serves to limit the magnitude of the regulatory action in the feedback circuit and improves the stability of the stabilizing converter.

Следовательно, рассматриваемый преобразователь постоянного напряжения обеспечивает стабилизацию напряжения на нагрузке 21, 24. За счет применения КМОП ИС логических схем 14, 15, 16 достигается лучшая технологическая совместимость при изготовлении монолитных ИС, снижается рассеиваемая и потребляемая мощность и повышается надежность работы. При этом обеспечивается работоспособность преобразователя как в режиме прерывистых токов, так и непрерывных. Этим расширяются функциональные возможности применения преобразователя. Therefore, the considered DC-DC converter provides voltage stabilization at the load 21, 24. Through the use of CMOS ICs of logic circuits 14, 15, 16, better technological compatibility is achieved in the manufacture of monolithic ICs, the dissipated and consumed power is reduced, and the operational reliability is increased. This ensures the operability of the transducer both in intermittent current mode and in continuous mode. This extends the functionality of the converter.

Claims (1)

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий МДП транзистор с n каналом, сток которого соединен с концом первичной обмотки трансформатора, начало которой подключено к выводу для подключения положительного полюса первичного источника питания и к первому выводу включающего резистора, исток МДП транзистора соединен с выводом для подключения отрицательного полюса первичного источника питания, с первым выводом времязадающего конденсатора и с концом управляющей обмотки трансформатора, а затвор с вторым выводом включающего резистора, зарядный резистор, первый вывод которого подключен к второму выводу времязадающего конденсатора, выпрямительный диод анодом соединен с концом вторичной обмотки трансформатора, а катодом с первым выводом фильтрующего конденсатора и с первым выводом для подключения нагрузки, узел сравнения, первый входной вывод которого соединен с первым выводом для подключения нагрузки, второй входной вывод подключен к второму выводу фильтрующего конденсатора и к второму выводу для подключения нагрузки, оптопару, светодиод которой подключен к выходу узла сравнения, ограничивающий резистор, первый вывод которого соединен с коллектором п-р-п фототранзистора, оптопары, эмиттером подключенного к первому выводу зарядного резистора, входной диод и ускоряющую RC цепь, состоящую из параллельно соединенных ускоряющего конденсатора и ускоряющего резистора, первый вывод ускоряющей RC - цепи подключен к катоду входного диода, и разрядный диод, отличающийся тем, что в него введены соединенные последовательно КМОП ИС триггера Шмитта, КМОП ИС логического инвертора и КМОП ИС логического инвертора с открытым стоком, разрядный резистор и зарядный диод, причем вход КМОП ИС триггера Шмитта подключен к времязадающему конденсатору, второй вывод которого соединен с первым выводом разрядного резистора, вторым выводом подключенного к аноду разрядного диода, катод которого соединен с анодом зарядного диода, с анодом входного диода и с началом управляющей обмотки трансформатора, катод зарядного диода подключен к вторым выводам ограничивающего и зарядного резисторов, второй вывод ускоряющей RC цепи соединен с затвором МДП-транзистора, к которому подключен также выходной вывод КМОП ИС логического инвертора с открытым стоком. A DC voltage converter containing an MIS transistor with an n channel, the drain of which is connected to the end of the primary winding of the transformer, the beginning of which is connected to the terminal for connecting the positive pole of the primary power source and to the first terminal of the turning resistor, the source of the MIS transistor is connected to the terminal for connecting the negative pole of the primary power supply, with the first output of the timing capacitor and with the end of the control winding of the transformer, and the gate with the second output of the switching resistor a, a charging resistor, the first output of which is connected to the second output of the time-setting capacitor, a rectifying diode is connected by an anode to the end of the secondary winding of the transformer, and a cathode with the first output of the filtering capacitor and the first output for connecting the load, a comparison unit, the first input terminal of which is connected to the first a terminal for connecting the load, the second input terminal is connected to the second terminal of the filtering capacitor and to the second terminal for connecting the load, an optocoupler whose LED is connected to the output at the comparison node, the limiting resistor, the first output of which is connected to the collector of a p-p phototransistor, optocoupler, an emitter connected to the first output of the charging resistor, an input diode and an accelerating RC circuit, consisting of an accelerating capacitor and an accelerating resistor connected in parallel, the first output of the accelerating RC - circuits are connected to the cathode of the input diode, and a discharge diode, characterized in that it is connected in series CMOS ICs of a Schmitt trigger, CMOS ICs of a logical inverter and CMOS ICs of a logical inverter open drain, a discharge resistor and a charging diode, and the Schmitt trigger CMOS input is connected to a timing capacitor, the second output of which is connected to the first output of the discharge resistor, the second output of the discharge diode connected to the anode, the cathode of which is connected to the anode of the charging diode, and the anode of the input diode and with the beginning of the control winding of the transformer, the cathode of the charging diode is connected to the second terminals of the limiting and charging resistors, the second terminal of the accelerating RC circuit is connected to the gate of the MOS transistor, to the cat rum is also connected an output terminal of CMOS logic inverter IC with open-drain output.

Images