Стабилизированный делитель постоянного напряжения

Авторы патента:

H02M3/158 - включающим несколько полупроводниковых приборов в качестве конечного управляющего устройства для одной нагрузки

Использование: в радиотехнической и электротехнической отраслях промышленности , в частности, для питания большого количества параллельно-последовательно соединенных маломощных нагрузок. Сущность изобретения: устройство содержит N одинаковых резисторов 1, (N+1) одинаковых оптоэлектронных пар 3, состоящих из светодиодов 5 и фотодиодов 4, и дополнительный транзистор 7, соединенный определенным образом. 2 ил.

,СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s Н 02 М 3/158

ГОСУДАРСТВЕHHOE ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ иг X

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899392/07 (22) 03.01,91 (46) 23.04,93. Бюл. М 15 (71) Волгоградский государственный университет (72) В.К.Игнатьев (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1130983, кл. Н 02 M 3/06, 1984.

Антонов В.И. и др. Стабилизатор питания диодов фотоэлектронного умножителя.вЂ”

Приборы и техника эксперимента, 1983, N

3. с. 133, „„ЯЦ „„1810968 À1 (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в радиотехнической и электротехнической отраслях промышленности. в частности, для питания большого .количества параллельно-последовательно соединенных маломощных нагрузок. Сущность изобретения; устройство содержит N одинаковых резисторов 1, (N+1) одинаковых оптоэлектронных-пар 3, состоящих из светодиодов 5 и фотодиодов 4, и дополнительный транзистор 7, соединенный определенным образом. 2 ил, 1810968 изобретение относится к электротехнике и может быть использованo для выравнивания потенциалов на зажимах последовательно соединенных приемников, потребляющих различный постоянный ток, например, для питания микросхем при их серийных испытаниях.

Целью изобретения является увеличение КПД путем минимизации сквозного тока, протекающего через транзисторы в широком диапазоне изменения токов нагрузок и входного напряжения делителя.

На фиг. 1 приведена структурная схема делителя; на фиг. 2 вЂ” принципиальная схема

16-канального стабилизированного делителя постоянного напряжения, являющегося примером реализации заявленного устройства, Стабилизированный делитель постоянного напряжения содержит N» 2 одинаковых последовательно соединенных резисторов 1, (И+1) одинаковых последовательно соединенных транзисторов 2, (К+1) одинаковых оптоэлектронных пар 3, фотоприемники 4 которых соединены последовательно, а светоизлучатели 5 включены в базовые цепи соответствующих транзисторов 2, диод 6, анод которого подключен к коллектору, а катод связан с базой (N+1)-го транзистора 2 через светоиэлучатель 5 (N+1)-й оптоэлектронной пары 3, и дополнительный транзистор 7, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 2, а коллектор связан с базой первого транзистора 2 через светоиэлучатель 5 первой оптоэлектронной пары 3, Коллектор каждого из транзисторов 2 соединен с эмиттером следующего транзистора 2, а база связана через соответствующий резистор 1 и светоизлучатель 5 соответствующей оптоэлектронной пары 3 с базой следующего транзистора 2. Змиттеры всех транзисторов

2 подключены к соответствующим выходным выводам последовательно соединенных приемников 8 нагрузки, а эмиттер первого и коллектор (И+1)-ro транзисторов

2 являются входными выводами.

Устройство работает следующим образом, К входу делителя приложено напряжение Uo. Если коэффициент передачи по току !

В транзисторов 2 велик и базовыми токами транзисторов 2 можно пренебречь, то на каждом резисторе 1 падает одинаковое напряжение О1, Uo ОБэ Од

N где Оьэ вЂ” падение напряжения на эмиттерном переходе первого транзистора 2;

Од вЂ” падение напряжения на диоде 6.! а= arriin1е, 1 Б! «» N.

Ток 1,, протекающий через базу дополнительного транзистора 7, открывает его, 40 уменьшая тем самым напряжение Оьэ на эмиттерном переходе первого транзистора

2, что в свою очередь уменьшает эмиттерный ток этого транзистора и, следовательно, (см. соотношение 1), эмиттерные и базовые

45 токи всех остальных транзисторов 2, то есть сквозной ток. Таким образом, обратная связь, образованная оптоэлектронными парэми 3 и дополнительным транзистором 7, уменьшает минимальный базовый ток тран50

Если все светоизлучатели 5 и все транзисторы 2 одинаковые и зависимостью напряжения Оьэ от тока эмиттера 1э транзистора 2 можно пренебречь, то на всех приемниках 8 будет падать одинаковое напряжение

U> =О!+Оьз + U вЂ” - ОБэ вЂ” - U " =U<, где Он вЂ” падение напряжения íà i-м приемнике 8;

Uc вЂ” падение напряжения на I-м свето-!. излучателе 5;

Оьэ вЂ” падение напряжения на эмиттерi ном переходе I-го транзистора 2.

Анодный ток 4 i-ro фотоприемника 4

1 зависит от базового тока!в 1-го транзистора

2, протекающего через l-й светоизлучатель

la =. а Ь + Is (ехр () вЂ” 1) а 1ь, Оак

Pr где а вЂ” коэффициент передачи оптоэлектронной пары 3;, !б вЂ” ток 1-го светоизлучателя 5 (входной ! ток опт она), Uap вЂ” напряжение íà i-м фотоприемнике 6:

1 вЂ” темновой ток 1-го фотоприемника

6(10 А); р = 26 мВ вЂ” тепловой потенциал.

Так как все оптоэлектронные пары 3 одинаковые и имеют одинаковый коэффициент передачи а, а фотоприемники их соединены последовательно, через них протекает общий ток la пропорциональный минимальному базовому току le транзисторов 2:

i зисторов 2 до положительной остаточной величины Io, обратно пропорциональной коэффициенту передачи а оптоэлектронных пар 3 и коэффициенту передачи !о дополнительного транзистора 7. Поскольку эмиттерный ток 1э, текущий через транзисторы 2, при равенстве токов приемников 8 пропорционален базовому току Ie, увеличивай коэффициент передачи Р, можно сделать этот ток сколь угодно малым, повысив тем самым

КПД делителя.

1810968

Примером реализации изобретения является 16-канальный стабилизированный делитель напряжения, схема которого приведена на фиг. 2, Составной транзистор 2 в этом делителе образован тремя транзисто- 5 рами 9, 10 и 11 чередующейся проводимости, причем светоизлучатель 5 оптоэлектронной пары 3 включен в базовую цепь транзистора 11, параллельно которому подключается приемник 8 нагрузки. В этом 10 случае падение напряжения на приемнике

8 не зависит от падений напряжения на эмиттерных переходах транзисторов 10 и 11 и на светоизлучателе 5, а определяется только падением напряжения на эмиттер- 15 ном переходе транзистора 9 и на резисторе

12, включенном в эмиттерную цепь транзистора 9. При больших коэффициентах передачи по току транзисторов 10 и 11 эмиттерный ток транзистора 9 не зависит от 20 токов IH приемников 8 и определяется сопротивлением резистора 13, то есть одинаков во всех каналах Регулировкой сопротивления переменных транзисторов 2 можно скомпенсировать разброс парамет- 25 ров транзисторов 9 и добиться равных падений напряжения на всех приемниках 8 нагрузки.

Ссоставной дополнительный транзи-. стор 7 содержит два транзистора 14 и 15 по 30 схеме Дарлингтона, причем коллектор транзистора 14 подключен к коллектору первого транзистора 10. Это обеспечивает большое усиление по току транзистора t4 и всего составного транзистора 7, то есть мини- 35 мальный сквозной ток, В делителе отсутствует 17-я оптоэлектронная пара 3, так как . эмиттерный ток 17-го транзистора 11 не меньше эмиттерных токов первых 16-ти транзисторов 11, а падение напряжения на 40 светоизлучателе 5 не влияет на напряжение нагрузки приемников 8. Эта мера позволила уменьшить падение напряжения на 17-м транзисторе 11 величины 1,5 В. Конденсаторы 16 и 17 обеспечивают устойчивую работу 45 делителя. Разброс параметров транзисторов и оптоэлектронных пар приводит только к изменению величины остаточного базового тока транзисторов 11. Оптоэлектронные пары 3 включены в базовые, а не эмиттерные цепи транзисторов 11 с целью увеличения КПД делителя, так как мощность, выделяемая в светоизлучателях 5, пропорциональна протекающему через них току.

Минимальное напряжение на приемниках 8 нагрузки составляет 3 В.

Формула изобретения

Стабилизированный делитель постоянного напряжения, содержащий N > 2 одинаковых резисторов, (И+1) одинаковых транзисторов, коллектор каждого из которых соединен с эмиттером следующего транзистора, а база связана через соответствующий резистор с базой следующего транзистора, диод, анод которого подключен к коллектору, а катод связан с базой (N+1)-го транзистора, причем эмиттеры всех транзисторов подключены к соответствующим выходным выводам, а эмиттер первого и коллектор (N+1)-го транзисторов использованы в качестве входных выводоь, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения

КПД путем минимизации сквозного тока, протекающего через транзисторы в широком диапазоне изменения токов нагрузок и входного напряжения делителя, в него введены (N+1) одинаковых оптоэлектронных пар и дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а коллектор связан с базой первого транзистора через светоизлучатель первой оптоэлектронной пары, при этом светоизлучатели остальных оптоэлектронных пар включены в базовые цепи соответствующих транзисторов, а фотоприемники всех оптоэлектронных пар соединены последовательно, причем первый вывод первого фотоприемника соединен с эмиттером дополнительного транзистора, а второй вывод (И+1) фотоприемника с базой дополнительного транзистора.

1810968

Составитель В.Игнатьев

Редактор Т,Куркова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор П.Гереши

Заказ 1450 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Стабилизированный делитель постоянного напряжения

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться в системах электропитания технологических нагрузок с глубоким регулированием выходного напряжения и активной коррекцией коэффициента мощности

Высокоэффективный преобразователь мощности для модуляторов и передатчиков // 2380818

Двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный для управления накопителем энергии при отводе энергии // 2476978

Неизолированное зарядное устройство с двухполярными входами // 2501152

Изобретение относится, в основном, к зарядке аккумуляторных батарей источников бесперебойного питания. Технический результат заключается в обеспечении улучшенного распределения энергии в аккумуляторной батарее. Для этого заявленные системы и способы реализации источника бесперебойного питания, имеющего положительную шину постоянного тока, нейтральную шину постоянного тока и отрицательную шину постоянного тока, в одном варианте осуществления включают в себя как источник бесперебойного питания схему зарядного устройства аккумуляторной батареи, имеющую катушку индуктивности, первый выход зарядного устройства и второй выход зарядного устройства. Первый переключатель, соединенный с первым выводом катушки индуктивности, сконфигурирован с возможностью соединения положительной шины постоянного тока с первым выходом зарядного устройства. Второй переключатель, соединенный со вторым выводом катушки индуктивности, сконфигурирован с возможностью соединения отрицательной шины постоянного тока с катушкой индуктивности. Нейтральная шина постоянного тока может быть соединена со вторым выходом зарядного устройства. Схема зарядного устройства для аккумуляторной батареи может быть сконфигурирована с возможностью получения энергии, по меньшей мере, от одной из положительной шины постоянного тока и отрицательной шины постоянного тока для зарядки аккумуляторной батареи, соединенной с первым выходом зарядного устройства и вторым выходом зарядного устройства. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Схема источника электропитания // 2518521

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в (1) источнике электропитания. Технический результат - увеличение напряжения питания. Схема источника электропитания содержит: входные контакты (17, 19), предназначенные для соединения схемы (1) источника электропитания с источником (7) постоянной энергии, два выходных контакта, предназначенные для соединения схемы (11) нагрузки со схемой (1) источника электропитания, мостовую схему (3), содержащую, по меньшей мере, два последовательно соединенных переключателя ( M 1 , M 2 ), соединенные между двумя выходными контактами, резонансную схему (5), соединенную на одном конце с одним или более входными контактами и соединенную на другом конце с межсоединением (15), по меньшей мере, двух переключателей ( M 1 , M 2 ) мостовой схемы (3), и, по меньшей мере, два диода ( D 1 , D 2 ), причем первый диод ( D 1 ) соединен между первым входным контактом, обеспеченным для соединения положительного контакта источника (7) энергии и первого концевого контакта последовательно соединенных переключателей. Первый концевой контакт соединен с первым выходным контактом, второй диод ( D 2 ) соединен между вторым входным контактом, обеспеченным для соединения отрицательного контакта источника (7) энергии и второго концевого контакта последовательно соединенных переключателей, причем второй концевой контакт соединен со вторым выходным контактом. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Двухтактный обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное // 2581600

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания в качестве преобразователя постоянного напряжения в постоянное. Техническим результатом является увеличение надежности и повышение коэффициента полезного действия. Двухтактный обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит первичную обмотку первого трансформатора, конец которой соединен со стоком первого МОП-транзистора с n-каналом и с встроенным диодом, исток которого соединен с отрицательным полюсом входного напряжения, а затвор которого является входом для управляющего сигнала Uупр1; начало первичной обмотки второго трансформатора соединено с истоком второго МОП-транзистора с n-каналом и с встроенным диодом, сток которого соединен с положительным полюсом входного напряжения, а затвор является входом для управляющего сигнала Uупр2. Один вывод накопительного конденсатора соединен между концом первичной обмотки первого трансформатора и стоком первого МОП-транзистора с n-каналом и с встроенным диодом, второй вывод которого соединен между началом первичной обмотки второго трансформатора и истоком второго МОП-транзистора с n-каналом и с встроенным диодом. Начало вторичной обмотки первого трансформатора соединено с отрицательным выводом нагрузки, конец которой соединен с анодом первого выпрямительного диода, катод которого соединен с положительными выводами нагрузки, выходного конденсатора, отрицательный вывод которого соединен с отрицательным выводом нагрузки. Начало вторичной обмотки второго трансформатора соединено с отрицательным выводом нагрузки, конец которой соединен с анодом второго выпрямительного диода, катод которого соединен с положительным выводом нагрузки. 2 ил.

Устройство драйвера и способ возбуждения для возбуждения нагрузки, в частности, блока сид // 2587676

Изобретение относится к устройству (50a-50j) драйвера и соответствующему способу возбуждения для возбуждения нагрузки (22), в частности, блока LED. Техническим результатом является предоставление драйвера с высоким коэффициентом полезного действия, который может применяться для широких диапазонов напряжений питания и возбуждения нагрузки, в частности, блока СИД. Результат достигается тем, что устройство драйвера содержит клеммы (51, 52) ввода мощности для приема выпрямленного напряжения питания из внешнего источника питания, клеммы (53, 54) вывода мощности для выдачи напряжения и/или тока возбуждения для возбуждения нагрузки (22), полумостовой блок (70), содержащий первый (60) и второй (61) коммутационные элементы, присоединенный последовательно между узлом (57) высокого напряжения и узлом (58) низкого напряжения и имеющий узел (59) коммутации между упомянутым первым и вторым коммутационными элементами, блок (71) повышающего входного фильтра, содержащий первую катушку (L1) индуктивности, присоединенную между упомянутыми клеммами (51, 52) ввода мощности и упомянутым полумостовым блоком (70), блок (72) подпорного выходного фильтра, содержащий вторую катушку (L2) индуктивности, присоединенную между упомянутым полумостовым блоком (70) и клеммой (53, 54) вывода мощности, блок (73) накопления энергии и блок (64) управления для управления упомянутыми коммутационными элементами (60, 61). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 28 ил.

Драйверное устройство постоянного тока, имеющее входной и выходной фильтры, для приведения в действие нагрузки, в частности, блока светодиодов // 2588580

Изобретение относится к драйверному устройству (50a-50f) и соответствующему способу приведения в действие нагрузки (22), в частности блока LED, содержащего один или более LED (23). Техническим результатом является обеспечение драйверного устройства для приведения в действие нагрузки, в частности блока LED, содержащего один или более LED, и, в частности, для обеспечения высокого коэффициента мощности. Результат достигается тем, что предложенное драйверное устройство содержит входные выводы (51, 52) питания для приема выпрямленного напряжения (vr) питания из внешнего источника питания, выходные выводы (53, 54) питания для обеспечения напряжения и/или тока возбуждения для приведения в действие нагрузки (22), полумостовой блок (70), содержащий первый (60) и второй (61) переключающие элементы, соединенные последовательно между узлом (57) высокого напряжения и узлом (58) низкого напряжения и имеющие узел (59) переключения между упомянутыми первым и вторым переключающими элементами, блок (71) повышающе-понижающего входного фильтра, содержащий первую индуктивность (Lm) и последовательно соединенный диод (Dm), соединенный между входным выводом (51, 52) питания и упомянутым полумостовым блоком (70), блок (72) понижающего выходного фильтра, содержащий вторую индуктивность (Lo, Lc), соединенную между упомянутым полумостовым блоком (70) и выходным выводом (53, 54) питания, блок (73) накопления энергии и блок (64) управления для управления упомянутыми переключающими элементами (60, 61). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 18 ил.

Преобразователь напряжения с отдельными схемами комбинированного преобразования // 2617991

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях понижающего и повышающего типа. Техническим результатом является повышение эффективности преобразователя в широком диапазоне входных и выходных напряжений в различных приложениях. Преобразователь (100) напряжения с отдельными схемами комбинированного преобразования включает схему (110) для понижения и повышения напряжения и блок управления (120, 200) для управления работой понижающего и повышающего преобразователя. Понижающий и повышающий преобразователь содержит схему понижения напряжения с первым набором переключателей (SW3, SW4) и схему повышения напряжения со вторым набором переключателей (SW5, SW6). Управление схемой понижения напряжения и схемой повышения напряжения можно выполнять независимо друг от друга. Блок управления выполнен с возможностью управления подачей напряжения от преобразователя напряжения на нагрузку (20) через схему понижения напряжения в режиме понижения напряжения путем управления операциями переключения первого набора переключателей и управления подачей питания от преобразователя напряжения на нагрузку через схему повышения напряжения в режиме повышения напряжения путем управления операциями переключения второго набора переключателей. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Компактное устройство преобразования напряжения с непрерывным выходным диапазоном регулирования // 2623213

Изобретение относится к устройству преобразования напряжения (10) для питания нагрузки (11) ШИМ сигналом через индуктивный выходной фильтр (105). Устройство преобразования напряжения (10) содержит модуль преобразования напряжения (101), питаемый входным напряжением постоянного тока (Vin), и выполнено для обеспечения множества выходных сигналов (ШИМ1, ... , ШИМn) с уровнем амплитуды, составляющим некоторую долю от уровня входного напряжения (Vin). Каждый выходной сигнал колеблется в пределах составляющей напряжения смещения, разделенной на множество уровней в диапазоне от установленной наименьшей доли уровня амплитуды до установленной наибольшей доли уровня амплитуды. Устройство преобразования напряжения (10) дополнительно содержит мультиплексор (103), принимающий в качестве множества входов указанное множество выходных сигналов (ШИМ1, ... , ШИМn). Мультиплексор выполнен для вывода одного выходного сигнала (ШИМx), выбранного из множества входов, при этом выходной сигнал (ШИМx) мультиплексора (103) подключается к выходному фильтру (105). 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.