SU1725336A1 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  преобра- зовани  посто нных напр жений, например дл  питани  интегральных схем. Цель изобретени  - повышение надежности . Отрицательное выходное напр жение устройства через делитель напр жени , образованный резисторами 12 и 13,поступает на подложку силового МДП-транзистора 10 с n-каналом. В результате бипол рна  структура в МДП-транзисторе оказываетс  надежно запертой отрицательным напр жением на подложке (базе), что делает невозможным развитие вторичного пробо . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  преобра- зовани  посто нных напр жений, например, дл  питани  интегральных схем.

Известен преобразователь посто нного напр жени  с разделительным трансфор- матором и внешним возбуждением, содержащий задающий генератор, подключенный между источником входного напр жени  и общей шиной, бипол рный транзистор, база которого подключена к выходу задающего генератора, а эмиттер - к общей шине, трансформатор, первична  обмотка которого подключена между источником входного напр жени  и коллектором транзистора, и выпр митель, подключенный к вторичной обмотке трансформатора.

Недостатки такого преобразовател  (например, относительно небольшой КПД) во многом определ ютс  использованием бипол рного транзистора. Заменой бипол рного транзистора на МДП-транзистор удаетс  повысить КПД и частоту преобразовани , улучшить массогабаритные показатели . Однако в МДП-транзисторе сохран етс  возможность возникновени  вторичного пробо , что может привести к выходу МДП-транзистора с n-каналом из стро . Относительно невысока  надежность и  вл етс  основным недостатком такого преобразовател .

Наиболее близким техническим решением  вл етс  преобразователь посто нного напр жени , содержащий два МДП-транзистора, один из которых имеет р-, а другой n-канал, два диода, два стабилитрона , три конденсатора и два резистора,  вл ющиес  нагрузками устройства, первые выводы которых подключены к истоку с подложкой МДП-транзистора с п-каналом, аноду первого стабилитрона, катоду второго стабилитрона, первым обкладкам второго и третьего конденсаторов и минусовой клемме источника входного напр жени , плюсова  клемма которого подключена к истоку с подложкой МДП- транзистора с р-каналом, сток которого подключен к стоку МДП-транзистора с n-каналом и первой обкладке первого конденсатора, втора  обкладка которого подключена к катоду, второго диода и аноду первого диода, катод которого подключен к катоду первого стабилитрона второй обкладке второго конденсатора и второму выводу первого резистора, а второй вывод второго резистора подключен к анодам второго диода и второго стабилитрона и второй обкладке третьего конденсатора . Такой преобразователь создает два выходных посто нных напр жени  (одно положительное и одно отрицательное) без

использовани  трансформатора и катушки индуктивности.

Недостатком известного устройства  вл етс  возможность возникновени  вторичного пробо  в силовом МДП-транзисторе с n-каналом, что снижает его надежность.

Цель изобретени  - повышение надежности за счет устранени  возможностей возникновени  вторичного пробо  в силовом

0 МДП-транзисторе с п-каналом.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь посто нного напр жени , содержащий входной, два выходных и общий выводы дл  подключени  соответст5 венно источника посто нного напр жени  и двух нагрузок, два стабилитрона, два диода, три конденсатора, МДП-транзистор с п-каналом , исток которого подключен к аноду первого стабилитрона, катоду второго ста0 билитрона, первым обкладкам второго и третьего конденсатора и к общему выводу, а также МДП-транзистор с р-каналом, исток и подложка которого соединены с входным выводом, его сток - со стоком МДП-транзи5 стора с n-каналом и первой обкладкой первого конденсатора, втора  обкладка которого соединена с анодом первого и катодом второго диодов, причем катод первого диода соединен с катодом первого

0 стабилитрона, второй обкладкой второго конденсатора и первым входным выводом, а анод второго диода соединен с анодом второго стабилитрона, второй обкладкой третьего конденсатора и вторым выходным

5 выводом, введены два дополнительных резистора , один из которых одним выводом подключен к аноду второго стабилитрона, а другим - к подложке МДП- транзистора с n-каналом и через второй резистор к обще0 My выводу.

Отрицательное выходное напр жение устройства через делитель напр жени , образованный дополнительными резисторами , поступает на подложку силового

5 МДП-транзистора с n-каналом. В результате бипол рна  структура в МДП-транзисторе с n-каналом оказываетс  надежно запертой отрицательным напр жением на подложке (базе), что делает невозможным

0 развитие вторичного пробо .

На чертеже представлена принципиальна  схема преобразовател  посто нного напр жени .,

Схема содержит входной, два выходных

5 и общий выводы дл  подключени  соответственно источника посто нного напр жени  и двух нагрузок 1 и 2, два стабилитрона 3 и 4, два диода 5 и б, три конденсатора 7-9, МДП-транзистор с п-каналом 10, МДП-транзистор с р-каналом 11 и два дополнительных резистора 12 и 13. Минусова  клемма источника посто нного напр жени  подключена к истоку МДП-транзистора 10, аноду стабилитрона 3, катоду стабилитрона 4, первым обкладкам конденсаторов 8 и 9, первым выводам резисторов 1, 2 и 13. Плюсова  клемма источника входного напр жени  подключена к истоку с подложкой МДП-транзистора 11, сток которого подключен к первой обкладке конденсатора 7 и стоку МДП-транзистора 10. Втора  обкладка конденсатора 7 подключена к катоду диода 6 и аноду диода 5, катод которого подключен к катоду стабилитрона 3, второй обкладке конденсатора 8 и второму выводу нагрузки 1. Анод диода 6 подключен к аноду стабилитрона 4, второй обкладке конденсатора 9, второму выводу нагрузки 2 и первому выводу резистора 12. Подложка МДП-транзистора 10 подключена к вторым, выводам резисторов 12 и 13. Сигналы управлени  устройством подаютс  на затворы силовых МДП-транзисторов 10 и 11.

Устройство работает следующим образом .

При поступлении отпирающего сигнала на затвор МДП-транзистора 11 и запирающего сигнала на затвор МДП-транзистора 10 происходит зар д конденсатора 7 через открытый МДП-транзистор 11, диод 5 и резистор 1. Стабилитрон 3 ограничивает уровень напр жени  на нагрузке 1 и определ ет верхнее напр жение на конденсаторе 7. При открывании МДП-транзистора 10 и закрывании МДП-транзистора 11 напр жение зар женного конденсатора 7 открывает диод 6 и стабилитрон 4. При этом энерги  конденсатора 7 передаетс  в нагрузку 2 и фильтрующий конденсатор 9. Послеочередногооткрывани  МДП-транзистора 11 и закрывани  МДП- транзистора 10 процессы в схеме повтор ютс . В результате, на нагрузке 1 присутствует положительное, а на нагрузке 2 - отрицательное выходное напр жение.

Отрицательное напр жение с нагрузки 2 через делитель напр жени , выполненный на резисторах 12 и 13, .поступает на подложку МДП-транзистора с п-каналом 10. Отрицательное напр жение на подложке смещает в обратном направлении (запирает ) p-n-переход исток-подложка МДП-транзистора 10. Это обсто тельство определ ет закрытое состо ние паразитной бипол рной n-p-n-структуры в МДП-транзисторе 10,

коллектором которой  вл етс  область стока , эмиттером - область истока, а базой - подложка.

Тот факт, что в предлагаемом устройстве отрицательное напр жение на подложке

Claims (1)

1. предотвращает открывание паразитной п- p-n-структуры, а следовательно, и возможность возникновени  вторичного пробо  в МДП-транзисторе с п-каналом 10 и определ ет повышение надежности преобразовател . МДП-транзисторы с р-каналом развитию вторичного пробо  не подвержены , поэтому нет необходимости в подаче запирающего (положительного) напр жени  на подложку (относительно истока) в МДП-транзисторе с р-каналом 11. Формула изобретени  Преобразователь посто нного напр жени , содержащий входной, два выходных

   и общий выводы дл  подключени  соответственно источника посто нного напр жени  и двух нагрузок, два стабилитрона, два диода, три конденсатора, МДП-транзистор с п-каналом, исток которого подключен к

   аноду первого стабилитрона, катоду второго стабилитрона, первым обкладкам второго и третьего конденсаторов и к общему выводу, а также МДП-транзистор с р-каналом , исток и подложка которого соединены

   с входным выводом, его сток - со стоком МДП-транзистора с п-каналом и первой обкладкой первого конденсатора, втора  обкладка которого соединена с анодом первого и катодом второго диодов, причем

   катод первого диода соединен с катодом первого стабилитрона, второй обкладкой второго конденсатора и первым выходным выводом, а анод второго диода соединен с анодом второго стабилитрона, второй обкладкой третьего конденсатора и вторым выходным выводом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, дополнительно введены два резистора, один из которых одним выводом подключен

   к аноду второго стабилитрона, а другим - к подложке МДП-транзистора с п-каналом и через второй резистор - к общему выводу.