SU1653110A1 - Dc-to-ac voltage converter - Google Patents

Description

1one

(21)4707174/07(21) 4707174/07

(22)19.06.89(22) 06/19/89

(46) 30.05.91.Бюл. № 20(46) 05.30.91. Bul. Number 20

(71)Московский институт радиотехники , электроники и автоматики(71) Moscow Institute of Radio Engineering, Electronics and Automation

(72)Д.В.Игумнов, В.В.Дрожжев, В.А.Масловский и С.В.Костюнин(72) D.V. Igumnov, V.V. Drozhev, V.A. Maslovsky and S.V. Kostyunin

(53)621.314.58 (088.8)(53) 621.314.58 (088.8)

(56)Алексеев О.В. и др. Электротехнические устройства.М. : Энерго- иэдат, с.214-222, р.8.3.(56) Alekseev O.V. and others. Electrotechnical devices. M. : Energo-edat, p.214-222, p.8.3.

Волков С. Генераторы пр моугольных импульсов на МОП-элементах. М.: Энергоиздат, с. 141, р.4.1.Volkov S. Rectangular pulse generators on MOS elements. M .: Energoizdat, p. 141, p.4.1.

(54)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(54) CONSTANT VOLTAGE TRANSMITTER TO VARIABLE

(57)Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано(57) The invention relates to electrical engineering and can be used.

в маломощных источниках питани , предназначенных дл  работы с интегральными схемами. Цель - повышение КПД. Устройство содержит два МДП-транзис- тора 1, 2, два конденсатора 7. 8, диод 9, При отпирании МДП-транзисто- ра 2 происходит зар д конденсатора 8 и активное запирание МДП-транзистора 1. На выходном выводе формируетс  сигнал положительной пол рности. После окончани  разр да конденсатора 7 и зар да конденсатора 8 происходит переключение преобразовател . Таким образом , происходит формирование импульсов положительной пол рности, длительность и частота повторени  которых определ ютс  временами перезар да конденсаторов 7 и 8. 1 ил.in low power power supplies designed to work with integrated circuits. The goal is to increase efficiency. The device contains two MOS-transistors 1, 2, two capacitors 7. 8, diode 9, When unlocking the MOS transistor 2, the capacitor 8 is charged and the active locking of the MOS transistor 1. A positive polarity signal is formed at the output terminal . After the end of the discharge of the capacitor 7 and the charge of the capacitor 8, the converter is switched. Thus, the formation of positive polarity pulses occurs, the duration and frequency of which are determined by the times of recharging of capacitors 7 and 8. 1 sludge.

ii

(Л(L

о елabout ate

соwith

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в маломощных источниках питани , предназначенных дл  работы с интегральными схемами.The invention relates to electrical engineering and can be used in low-power power supplies designed to work with integrated circuits.

Цель изобретени  - повышение КПДThe purpose of the invention is to increase efficiency

На чертеже представлена принципиальна  схема преобразовател  пост нного напр жени  в переменное. The drawing shows a schematic diagram of a DC to AC converter.

Схема содержит два МДП-транзисто ра с индукцированным р-каналом 1 и 2, четыре резистора 3-6. два конденсатора 7 и 8, диод 9 и два резистора 10 и 11 . МДП-транзистор 2  в- л етс  силовым элементом. Входной вывод дл  переключени  первичного источника посто нного напр жени  подключен к истокам и подложкам МДП-транзисторов 1 и 2 и первому выводу резистора 10. Выходной вывод подключен к стоку МДП-транэистора 2 и аноду диода 9. Перва  обкладка конденсатора 8 подключена к затвору МДП-транзистора 1 и первому выводу резистора 6, второй вывод которого подключен к второму выводу резистор 10 и первому выводу резистора 11. Звор МДП-транзистора 2 подключен к первому выводу резистора 5 и первой обкладке конденсатора 7. втора  обкладка которого подключена к первому выводу резистора 3 и стоку МДП-транзистора 1. Втора  обкладка конденсатора 8 подключена к катоду диода 9 и первому выводу резистора второй вывод которого подключен к в рым выводам резисторов 3,5 и 11 и общему выводу.The circuit contains two MOS transistors with an induced p-channel 1 and 2, four resistors 3-6. two capacitors 7 and 8, a diode 9 and two resistors 10 and 11. MOS transistor 2 is inserted into the power element. The input terminal for switching the primary source of constant voltage is connected to the sources and substrates of MOS transistors 1 and 2 and the first terminal of resistor 10. The output terminal is connected to the drain of MIS transistor 2 and the anode of diode 9. The first plate of the capacitor 8 is connected to the gate of the MIS- transistor 1 and the first pin of the resistor 6, the second pin of which is connected to the second pin of the resistor 10 and the first pin of the resistor 11. Zvor MOS transistor 2 is connected to the first pin of the resistor 5 and the first plate of the capacitor 7. the second plate of which is connected and to the first pin of the resistor 3 and the drain of the MIS transistor 1. The second plate of the capacitor 8 is connected to the cathode of diode 9 and the first pin of the resistor whose second pin is connected to the eye of resistors 3,5 and 11 and the common pin.

Дл  заданной величины рабочего напр жени  первичного источника Еп с помощью делител  напр жени , выполненного на резисторах 10 и 11, выставл етс  порог открывани  МДП-транзистора 1, чем и обеспечи- ваетс  устойчива  работа преобразовател . Диод 9 служит дл  исключени  вли ни  нагрузки на процесс разр да конденсатора 8.For a given value of the operating voltage of the primary source En, with the help of a voltage divider made on resistors 10 and 11, the opening threshold of the MOS transistor 1 is set, which ensures the stable operation of the converter. The diode 9 serves to eliminate the effect of the load on the discharge process of the capacitor 8.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

При открытом МДП-транзисторе 1 и закрытом МДП-транзисторе 2 U6bl О и происходит зар д конденсатора 7 от ЕП через МДП-транзистор 1 и резистор 5, а также разр д конденсатора 8 через резисторы 4, 6 и 11. Этот процесс длитс  до тех пор, пока напр жение между затвором и истоWith an open MOS transistor 1 and a closed MOS transistor 2, U6bl O, the capacitor 7 is charged from the EP through the MOS transistor 1 and resistor 5, as well as the discharge of capacitor 8 through resistors 4, 6 and 11. This process lasts until as long as the voltage between the gate and the source

00

5five

QQ

$ $

5 five

00

5five

00

00

ком МДП-транзистора 2 не превысит величину его напр жени  отсечки, а напр жение между затвором и истоком МЦП- транзистора 1 не сравн етс  со своим порогом закрывани  (открывани ) - В результате МДП-транзистор 2 открываетс , а МДП-транзистор 1 закрываетс . Ппи этом происходит зар д конденсатора 8 по цепи: Е - МДП-транзистор 2 - диод 9 - конденсатор 8 - резисторы 6 и 11 - общий вывдд. В результате положительное напр жение от U6b(X, поступающее на затвор МДП-транзистора 1, формирует его закрывание. Одновременно происходит разр д конденсатора 7 через резисторы 3 и 5. При этом отрицательное напр жение (зар женного конденсатора 7) на затворе МДП-транзистора 2 формирует его закрывание. При открытом МДП-транзисторе 2 U...,The MOS transistor 2 does not exceed its cut-off voltage, and the voltage between the gate and the source of the MCP-transistor 1 does not match its own closure threshold (opening) - As a result, the MOS transistor 2 opens, and the MIS transistor 1 closes. This happens when the capacitor 8 is charged along the circuit: E - MOS transistor 2 - diode 9 - capacitor 8 - resistors 6 and 11 - common output. As a result, the positive voltage from U6b (X supplied to the gate of the MIS transistor 1 forms its closure. Simultaneously, the capacitor 7 is discharged through resistors 3 and 5. At the same time, the negative voltage (of the charged capacitor 7) at the gate of the MIS transistor 2 forms its closing. With an open MOSFET 2 U ...,

о I about i

ЛЕ„. После окончани  разр да конденсатора 7 и зар да конденсатора 8 происходит переключение преобразовател : МДП-транзистор 1 открываетс , ДП-транзистор 2 закрываетс . В даль- Внешнем происходит аналогичное пе- переключени ДП-транзисторов 1 и 2, чем и обуславливаетс  формирование на выходной клемме импульсов положительной пол рности, длительность и частота повторени  которых определ етс  временами перезар да конденсаторов 7 и 8.LES ". After the end of the discharge of the capacitor 7 and the charge of the capacitor 8, the converter switches over: the MIS transistor 1 opens, the DF transistor 2 closes. In the far-external, the same switching of the DP-transistors 1 and 2 occurs, which causes the formation of positive polarity pulses at the output terminal, the duration and frequency of which are determined by the times of recharging of the capacitors 7 and 8.

Claims (1)

При закрытом МДП-транзисторе 2 мощность первичного источника расходуетс  лишь на резисторах 3,10 и 11, а поскольку эти резисторы можно выбрать больших номиналов (дес тки или сотни кОм), то эта мощность потерь незначительна. При открытом МДП-транзисторе 2 потери возникают на сопротивлении его канала, которое в современных силовых МДП-струк- турах может снижатьс  до дес тых (или даже сотых) долен Ома. За счет малых потерь в преобразователе реализуетс  высркий КПД. Формула изобретени When the MOS transistor 2 is closed, the power of the primary source is consumed only on resistors 3, 10 and 11, and since these resistors can be selected with large nominal values (tens or hundreds of comhms), this power loss is insignificant. With an open MOS transistor 2, losses occur on the resistance of its channel, which in modern power MIS structures can be reduced to tenths (or even hundredths) of Ohm's. Due to the small losses in the converter, a high efficiency is realized. Invention Formula Преобразователь посто нного напр жени  в переменное, содержащий два МДП-транзистора, истоки и под-ложки которых соединены между собой, четыре резистора, два конденсатора и диод, анод которого подключен к стоку второго МДП-транзистора, затвор которого подключен к первому выводу третьего резистора и первойDC / AC converter containing two MOS transistors, whose sources and substrates are interconnected, four resistors, two capacitors and a diode, the anode of which is connected to the drain of the second MOS transistor, the gate of which is connected to the first output of the third resistor and first обкладке первого конденсатора, втора  обкладка которого подсоединена к первому выводу первого резистора и стоку первого МДП-транзистора, затвор которого присоединен к первому выводу четвертого резистора и первой обкладке второго конденсатора , втора  обкладка которого подключена к первому выводу второго резистора, второй вывод которого подключен к вторым выводам первого и третьего резисторов, отличающийс  тем, что, с цельюthe first capacitor plate, the second plate of which is connected to the first terminal of the first resistor and the drain of the first MOS transistor, the gate of which is connected to the first terminal of the fourth resistor and the first plate of the second capacitor, the second plate of which is connected to the first terminal of the second resistor, the second terminal of which is connected to the second the terminals of the first and third resistors, characterized in that, in order to повышени  КПД, введено два дополнительных резистора, первый из которых своим первым выводом подключен к входному выводу и истокам обоих МДП-транзисторов, а вторым выводом - к второму выводу четвертого резистора и первому выводу второго дополнительного резистора, второй вывод которого подключен к общему выводу первого резистора, а втора  обкладка второго конденсатора подклю - чена к катоду диода, анод которого подсоединен к выходному выводу.increase efficiency, introduced two additional resistors, the first of which is connected to the input terminal and sources of both MOS transistors with its first output, and the second output to the second output of the fourth resistor and the first output of the second additional resistor, the second output of which is connected to the common output of the first resistor and the second plate of the second capacitor is connected to the cathode of the diode, the anode of which is connected to the output terminal.