RU2036510C1

RU2036510C1 - Voltage converter

Info

Publication number: RU2036510C1
Authority: RU
Inventors: Б.А. Гарбуз; В.Н. Ловяго; В.Л. Опалев
Original assignee: Арендное предприятие "Кремний"
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: radioelectronics. SUBSTANCE: voltage converter has regulating transistor 1, current-restricting resistor 2, protection transistor 5, lock transistor 6, two modulators 7 and 8, pulse oscillator 9, two separating capacitors 10 and 12, two detectors 11 and 13, operational amplifier 14, four comparators 17, 32, 34, 35, AND gate 18, two flip-flops 19 and 33, three control switches 20, 31, 43, three reference voltage sources 21, 27, 28, capacitor 23, two current generators 36 and 37, error amplifier 41, unit 45 for controlling modulators. Specific amplitude square-shaped signals may be applied to input of operational amplifier 14 from output 39 or saw-tooth voltage signals may be applied from output 38. In this case, pulse-width modulation is available and different circuits of converter application may be got. EFFECT: improved efficiency. 6 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры в качестве высоковольтного генератора сигналов прямоугольной и треугольной формы, работающего в ждущем и в автоколебательном режимах. The invention relates to radio engineering and can be used in power devices of electronic equipment as a high-voltage generator of rectangular and triangular waveforms, operating in standby and self-oscillating modes.

Известен универсальный высоковольтный стабилизатор напряжения [1] позволяющий осуществить построение линейных источников питания положительной и отрицательной полярности. Known universal high voltage voltage stabilizer [1] allows you to build linear power supplies of positive and negative polarity.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является универсальный высоковольтный стабилизатор напряжения [2] позволяющий осуществить построение линейных и импульсных источников питания положительной и отрицательной полярности, содержащий соединенные последовательно регулирующий транзистор и токоограничительный резистор, включенные в первую силовую шину, причем коллектор регулирующего транзистора и свободный вывод токоограничительного резистора соединены соответственно с первым выводом для подключения источника питания и с первым выводом для подключения нагрузки, транзистор защиты, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистора, эмиттером соединенного с базой, а через токоограничительный резистор с эмиттером транзистора защиты, запирающий транзистор, коллектор и эмиттер которого соединены соответственно с базой регулирующего транзистора и первым выводом для подключения нагрузки, первый и второй модуляторы, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы соответственно через соединенные последовательно первый разделительный конденсатор и первый детектор с базой регулирующего транзистора и через соединенные последовательно второй разделительный конденсатор и второй детектор с базой запирающего транзистора, операционный усилитель, выход которого подключен к второму входу первого модулятора, а неинвертирующий и инвертирующий входы соединены соответственно с выводом для подключения источника опорного напряжения и с выводом для подключения цепи обратной связи, первый компаратор, неинвертирующий вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход с первым входом элемента И, первый триггер, первый вход которого соединен с выходом элемента И, а выход подключен к управляющему входу первого ключа управления, вход которого соединен с выходом первого источника опорного напряжения, подключенного также к выводу для обеспечения получения напряжения первого источника опорного напряжения, конденсатор, включенный между первым выводом для подключения нагрузки и вторым выводом для подключения нагрузки, через вторую силовую шину соединенным с вторым выводом для подключения источника питания, вывод для подключения источника сигнала "Сброс" и вывод для подключения источника сигнала "Пуск". Closest to the proposed technical essence is a universal high-voltage voltage stabilizer [2] that allows the construction of linear and switching power supplies of positive and negative polarity, containing a series-connected transistor and a current-limiting resistor included in the first power bus, and the collector of the control transistor and free output current-limiting resistor connected respectively to the first output for connecting the source and with the first output for connecting the load, the protection transistor, the collector of which is connected to the base of the regulating transistor, an emitter connected to the base, and through a current-limiting resistor to the emitter of the protection transistor, the locking transistor, the collector and emitter of which are connected respectively to the base of the regulating transistor and the first output for connecting the load, the first and second modulators, the first inputs of which are connected to the output of the pulse generator, and the outputs, respectively, through connected series о the first isolation capacitor and the first detector with the base of the regulating transistor and through the second isolation capacitor and the second detector connected in series with the base of the locking transistor, an operational amplifier whose output is connected to the second input of the first modulator, and the non-inverting and inverting inputs are connected respectively to the output for connecting the source reference voltage and with an output for connecting a feedback circuit, the first comparator whose non-inverting input is connected to the output of the opera radio amplifier, and the output with the first input of the element And, the first trigger, the first input of which is connected to the output of the element And, and the output is connected to the control input of the first control key, the input of which is connected to the output of the first reference voltage source, also connected to the output to ensure obtaining voltage of the first reference voltage source, a capacitor connected between the first terminal for connecting the load and the second terminal for connecting the load, through the second power bus connected to the second terminal for Connections power source terminal for connecting an input source "Reset" RCCB source "Start".

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя, позволяющие использовать данный преобразователь напряжения в качестве генератора сигналов прямоугольной и треугольной формы, работающего в ждущем и автоколебательном режимах. The aim of the invention is to expand the functionality of the Converter, allowing you to use this voltage converter as a signal generator of rectangular and triangular shape, operating in standby and self-oscillating modes.

Для этого в предлагаемый преобразователь, напряжения, введены второй и третий источники опорного напряжения, узел управления модуляторами, второй и третий ключи управления, второй, третий и четвертый компараторы, усилитель ошибки, второй триггер и два генератора тока, причем выходы второго и третьего источников опорного напряжения соединены соответственно с выводом для обеспечения получения напряжения второго источника опорного напряжения и с выводом для обеспечения получения напряжения третьего источника опорного напряжения, кроме того выход третьего источника опорного напряжения подключен к второму входу второго модулятора, к инвертирующему входу первого компаратора, к входу второго ключа управления и к неинвертирующему входу второго компаратора, выход которого соединен с первым входом второго триггера, а инвертирующий вход с неинвертирующими входами третьего и четвертого компараторов, с выходами первого и второго генераторов тока и с выводом для обеспечения получения сигнала пилообразного напряжения, выход третьего компаратора подключен к второму входу второго триггера, инверсный выход которого подключен к входу управления второго генератора тока, прямой выход второго триггера соединен с первым управляющим входом второго ключа управления и входом управления первого генератора тока, выход второго ключа управления подключен к выводу для обеспечения получения прямоугольных импульсов фиксированной амплитуды, а его второй управляющий вход к выходу четвертого компаратора, инвертирующий вход которого соединен с выводом для подключения источника сигнала управления широтно-импульсной модуляции и с выходом усилителя ошибки, инвертирующий вход которого подключен к выводу для подключения цепи обратной связи, а неинвертирующий вход к выходу первого источника опорного напряжения и к входу третьего ключа управления, управляющий вход которого соединен с выводом для подключения источника управления запуском преобразователя, а выход с инвертирующим входом третьего компаратора, вход узла управления модуляторами подключен к выходу операционного усилителя, а выход к третьим входам первого и второго модуляторов, выход первого ключа управления соединен с выводом для подключения дополнительного конденсатора для обеспечения получения линейно нарастающего напряжения, вторые входы элемента И и первого триггера подключены соответственно к выводу для подключения источника сигнала "Сброс" и к выводу для подключения источника сигнала "Пуск", а напряжения U₁, U₂, U₃ соответственно первого, второго и третьего источников опорного напряжения выбраны из условия U₁< U₂< U_3.
На фиг.1 приведена структурная схема преобразователя напряжения, на фиг. 2-6 схема включения преобразователя в режимах высоковольтного стабилизатора с развязкой по питанию, генератора высо- ковольтных прямоугольных сигналов в ждущем и автоколебательном режимах, генератора высоковольтного пилообразного напряжения и высоковольтного импульсного преобразователя напряжения.To this end, the proposed converter, voltage, introduced the second and third sources of reference voltage, the control unit of the modulators, the second and third control keys, the second, third and fourth comparators, error amplifier, the second trigger and two current generators, and the outputs of the second and third sources of reference voltages are connected respectively to the terminal to provide voltage of the second reference voltage source and to the terminal to provide voltage of the third reference voltage source, except the output of the third reference voltage source is connected to the second input of the second modulator, to the inverting input of the first comparator, to the input of the second control key and to the non-inverting input of the second comparator, the output of which is connected to the first input of the second trigger, and the inverting input with the non-inverting inputs of the third and fourth comparators , with the outputs of the first and second current generators and with the output to provide a sawtooth voltage signal, the output of the third comparator is connected to the second input of the WTO of the second trigger, the inverse output of which is connected to the control input of the second current generator, the direct output of the second trigger is connected to the first control input of the second control key and the control input of the first current generator, the output of the second control key is connected to the output to ensure that rectangular pulses of fixed amplitude are received, and the second control input to the output of the fourth comparator, the inverting input of which is connected to the output for connecting the source of the control signal of the pulse-width module and with the output of the error amplifier, the inverting input of which is connected to the output for connecting the feedback circuit, and the non-inverting input to the output of the first reference voltage source and to the input of the third control key, the control input of which is connected to the output for connecting the control source of the converter start-up, and the output with the inverting input of the third comparator, the input of the modulator control unit is connected to the output of the operational amplifier, and the output to the third inputs of the first and second modulators, the output of the first key control is connected to the output for connecting an additional capacitor to provide a linearly increasing voltage, the second inputs of the And element and the first trigger are connected respectively to the output for connecting the signal source "Reset" and to the output for connecting the signal source "Start", and the voltage U ₁ , U ₂ , U _3, respectively, of the first, second and third sources of the reference voltage are selected from the condition U ₁ <U ₂ <U _3.
In Fig.1 shows a structural diagram of a voltage Converter, in Fig. 2-6 diagram of the switching on of the converter in the modes of a high-voltage stabilizer with power isolation, a generator of high-voltage rectangular signals in standby and self-oscillating modes, a generator of high-voltage sawtooth voltage and a high-voltage pulse voltage converter.

Преобразователь напряжения, содержащий соединенные последовательно регулирующий транзистор 1 и токоогра- ничительный резистор 2, включенные в первую силовую шину, причем коллектор транзистора 1 и свободный вывод резистора 2 соединены соответственно с первым выводом для подключения источника питания 3 и с первым выводом для подключения нагрузки 4, транзистор защиты 5, коллектор которого подключен к базе транзистора 1, эмиттером соединенного с базой, а через резистор 2 с эмиттером транзистора 5, запирающий транзистор 6, коллектор и эмиттер которого соединены соответственно с базой транзистора 1 и выводом 4, первый и второй модуляторы 7 и 8, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов 9, а выходы соответственно через соединенные последовательно первый разделительный конденсатор 10 и первый детектор 11 с базой транзистора 1 и через соединенные последовательно второй разделительный конденсатор 12 и второй детектор 13 с базой транзистора 6, операционный усилитель 14, выход которого подключен к второму входу модулятора 7, а неинвертирующий и инвертирующий входы соединены соответственно с выводом для подключения источника опорного напряжения 15 и с выводом для подключения цепи обратной связи 16, первый компаратор 17, неинвертирующий вход которого соединен с выходом операционного усилителя 14, а выход с первым входом элемента И 18, первый триггер 19, первый вход которого соединен с выходом элемента И 18, а выход подключен к управляющему входу первого ключа управления 20, вход которого соединен с выходом первого источника опорного напряжения 21, подключенным также к выводу 22 для обеспечения получения напряжения источника 21, конденсатор 23, включенный между выводом 4 и вторым выводом для подключения нагрузки 24, через вторую силовую шину соединенным с вторым выводом для подключения источника питания, вывод для подключения источника сигнала "Сброс" 25 и вывод для подключения источника сигнала "Пуск" 26, второй и третий источники опорного напряжения 27 и 28, выходы которых соединены соответственно с выводом 29 для обеспечения получения напряжения источника 27 и с выводом 30 для обеспечения получения напряжения источника 28, кроме того вывод 30 подключен к второму входу модулятора 8, к инвертирующему входу компаратора 17, к входу второго ключа управления 31 и к неинвертирующему входу второго компаратора 32, выход которого соединен с первым входом второго триггера 33, а инвертирующий вход с неинвертирующими входами третьего и четвертого компараторов 34 и 35, с выходами первого и второго генераторов тока 36 и 37 и с выводом для обеспечения получения сигнала пилообразного напряжения 38, выход компаратора 34 подключен к второму входу триггера 33, инверсный выход которого подключен к входу управления генератора тока 37, прямой выход триггера 33 соединен с первым управляющим входом ключа 31 и с входом управления генератора тока 36, выход ключа 31 подключен к выводу для обеспечения получения прямоугольных импульсов фиксированной амплитуды 39, а его второй управляющий вход к выходу компаратора 35, инвертирующий вход которого соединен с выводом для подключения источника сигнала управления широтно-импульсной модуляции 40 и с выходом усилителя ошибки 41, инвертирующий вход которого подключен к выводу для подключения цепи обратной связи 42, а неинвертирующий вход к выходу источника 21 и к входу третьего ключа управления 43, управляющий вход которого соединен с выводом для подключения источника управления запуском преобразователя 44, а выход с инвертирующим входом компаратора 34, вход узла управления модуляторами 45 подключен к выходу операционного усилителя 14, а выход к третьим входам модуляторов 7 и 8, выход ключа 20 соединен с выводом для подключения дополнительного конденсатора для обеспечения получения линейно нарастающего напряжения 46, вторые входы элемента И 18 и триггера 19 подключены соответственно к выводам 25 и 26, а напряжения U₁, U₂, U₃ соответственно первого 21, второго 27 и третьего 28 источников опорного напряжения выбраны из условия U₁ < U₂ < U₃.A voltage converter comprising a series-regulating transistor 1 and a current limiting resistor 2 connected to the first power bus, the collector of the transistor 1 and the free terminal of the resistor 2 are connected respectively to the first terminal for connecting the power source 3 and the first terminal for connecting the load 4, protection transistor 5, the collector of which is connected to the base of transistor 1, an emitter connected to the base, and through a resistor 2 with the emitter of transistor 5, the locking transistor 6, the collector and emitter cat The first and second modulators 7 and 8 are connected respectively to the base of transistor 1 and terminal 4, the first inputs of which are connected to the output of the pulse generator 9, and the outputs, respectively, through the first decoupling capacitor 10 and the first detector 11 connected in series with the base of the transistor 1 and through sequentially the second isolation capacitor 12 and the second detector 13 with the base of the transistor 6, an operational amplifier 14, the output of which is connected to the second input of the modulator 7, and the non-inverting and inverting inputs are connected respectively with the output for connecting the reference voltage source 15 and with the output for connecting the feedback circuit 16, the first comparator 17, the non-inverting input of which is connected to the output of the operational amplifier 14, and the output with the first input of the element And 18, the first trigger 19, the first input of which connected to the output of the element And 18, and the output is connected to the control input of the first control key 20, the input of which is connected to the output of the first source of the reference voltage 21, also connected to the output 22 to provide voltage eyeliner 21, a capacitor 23 connected between terminal 4 and the second terminal for connecting the load 24, through the second power bus connected to the second terminal for connecting the power source, the terminal for connecting the reset signal source 25 and the terminal for connecting the Start signal source 26 , the second and third sources of the reference voltage 27 and 28, the outputs of which are connected respectively to the terminal 29 to provide voltage source 27 and to the terminal 30 to provide voltage source 28, in addition, terminal 30 is connected to the second the course of the modulator 8, to the inverting input of the comparator 17, to the input of the second control key 31 and to the non-inverting input of the second comparator 32, the output of which is connected to the first input of the second trigger 33, and the inverting input with the non-inverting inputs of the third and fourth comparators 34 and 35, with outputs the first and second current generators 36 and 37 and with an output to provide a sawtooth voltage signal 38, the output of the comparator 34 is connected to the second input of the trigger 33, the inverse output of which is connected to the control input of the generator then and 37, the direct output of the trigger 33 is connected to the first control input of the key 31 and to the control input of the current generator 36, the output of the key 31 is connected to the output to provide rectangular pulses of fixed amplitude 39, and its second control input to the output of the comparator 35, the inverting input of which connected to the output for connecting the source of the pulse width modulation control signal 40 and to the output of the error amplifier 41, the inverting input of which is connected to the output for connecting the feedback circuit 42, and the non-inverting input to the output of the source 21 and to the input of the third control key 43, the control input of which is connected to the output for connecting the start control source of the converter 44, and the output with the inverting input of the comparator 34, the input of the control unit of modulators 45 is connected to the output of the operational amplifier 14, and the output to the third the inputs of the modulators 7 and 8, the output of the key 20 is connected to the output for connecting an additional capacitor to provide a ramp voltage 46, the second inputs of the element And 18 and the trigger 19 are connected respectively continuously to the terminals 25 and 26, and the voltages U _1, U _2, U _3, respectively first 21, second 27 and third reference voltage source 28 are chosen from the condition U ₁ <U ₂ <U _3.

Схема преобразователя напряжения работает следующим образом. The voltage converter circuit operates as follows.

На выходе модуляторов 7 и 8 модулируется амплитудно-модулированный сигнал частотой 1МГц, заданный генератором импульсов 9, и скважностью 2. Амплитуда сигнала на выходе модулятора 7 определяется выходным напряжением операционного усилителя 14, на выходе модулятора 8 присутствует сигнал фиксированной амплитуды. Наличие сигналов на выходе модуляторов 7 и 8 определяется сигналом с выхода схемы управления модуляторами 45. Сигнал модулятора 7 через конденсатор 10 и детектор 11 поступает в базу регулирующего транзистора 1, поддерживая его в открытом состоянии. At the output of modulators 7 and 8, an amplitude-modulated signal with a frequency of 1 MHz, set by a pulse generator 9, and a duty cycle of 2 is modulated. The amplitude of the signal at the output of modulator 7 is determined by the output voltage of operational amplifier 14, and a signal of fixed amplitude is present at the output of modulator 8. The presence of signals at the output of modulators 7 and 8 is determined by the signal from the output of the control circuit of modulators 45. The signal of the modulator 7 through the capacitor 10 and the detector 11 enters the base of the control transistor 1, maintaining it in the open state.

Величина базового тока транзистора 1 определяется амплитудой сигнала модулятора 7. Сигнал с модулятора 8 через конденсатор 12 и детектор 13 поступает в базу запирающего транзистора 6, активно запирая транзистор 1, что необходимо для обеспечения импульсного режима работы преобразователя. The magnitude of the base current of the transistor 1 is determined by the amplitude of the signal of the modulator 7. The signal from the modulator 8 through the capacitor 12 and the detector 13 enters the base of the locking transistor 6, actively locking the transistor 1, which is necessary to ensure the pulse mode of operation of the converter.

Схема подключения преобразователя в режиме высоковольтного ключа показана на фиг.2. The connection diagram of the Converter in high voltage switch mode is shown in figure 2.

При поступлении сигнала "Пуск" на вывод 26 триггер 19 устанавливается в состояние, разрешающее прохождение напряжения источника 21 опорного напряжения U₁ через ключ управления 20 на вывод 46. Емкость С позволяет формировать на выводе 46 линейно нарастающее напряжение, обеспечивая плавное включение преобразователя. Этот вывод подключается к выводу 15 операционного усилителя 14, вывод 16 которого подключается к цепи обратной связи на резисторах R₁ и R₂, определяющей амплитуду выходного сигнала преобразователя. Операционный усилитель 14 сравнивает напряжение обратной связи с опорным и вырабатывает напряжение питания модулятора 7, управляющего включением транзистора 1, который регулирует выходное напряжение.When the start signal arrives at terminal 26, trigger 19 is set to a state that allows the voltage of the source 21 of the reference voltage U _{1 to} pass through the control key 20 to terminal 46. Capacitance C allows a linearly increasing voltage to be formed at terminal 46, ensuring a smooth switching on of the converter. This pin is connected to pin 15 of the operational amplifier 14, pin 16 of which is connected to the feedback circuit of resistors R ₁ and R ₂ , which determines the amplitude of the output signal of the converter. The operational amplifier 14 compares the feedback voltage with the reference voltage and generates a supply voltage of the modulator 7, which controls the inclusion of the transistor 1, which regulates the output voltage.

Активное запирание транзистора 1 обеспечивается тем, что при уменьшении напряжения на выходе операционного усилителя 14 меньше порогового схема управления модуляторами 45 включает модулятор 8 и выключает модулятор 7. Модулятор 8 включает транзистор 6, который активно запирает транзистор 1. Таким образом, преобразователь выдает высоковольтный сигнал с амплитудой, определяемой коэффициентом обратной связи по напряжению. Active locking of the transistor 1 is ensured by the fact that when the voltage at the output of the operational amplifier 14 is reduced below the threshold, the control circuit of the modulators 45 turns on the modulator 8 and turns off the modulator 7. The modulator 8 turns on the transistor 6, which actively locks the transistor 1. Thus, the converter produces a high-voltage signal with amplitude determined by the voltage feedback coefficient.

Сигнал "Сброс", поступающий на вывод 25 через схему И 18, сбрасывает триггер 19, который в свою очередь отключает ключ 20, на выводе 15 уровень нуля и преобразователь отключается. The signal "Reset", arriving at terminal 25 through the AND circuit 18, resets the trigger 19, which in turn disables the key 20, at terminal 15 the level is zero and the converter is turned off.

В преобразователе предусмотрена возможность формирования высоковольтных прямоугольных сигналов в ждущем (фиг.3) и автоколебательном (фиг.4) режимах и высоковольтного пилообразного напряжения (фиг.5). The converter provides the possibility of forming high-voltage rectangular signals in the standby (figure 3) and self-oscillating (figure 4) modes and high-voltage sawtooth voltage (figure 5).

Пилообразное напряжение формируется на емкости, подключенной к выводу 38, генераторами тока 36 и 37 за счет их поочередного включения. Амплитуда пилы определяется источником опорного напряжения U₁ 21 и U₃ 28. Пилообразное напряжение отслеживается компараторами 32 и 34. При достижении пилой напряжения U₃ компаратор 32 переключает триггер 33, который отключает генератор вытекающего тока 37 и включает генератор втекающего тока 36. Напряжение на выводе 38 начинает уменьшаться и при достижении напряжения U₁ компаратор 34 переключает триггер 33, отключая генератор 36 и включая генератор 37. Величина втекающего тока генератора 37 задается резистором, подключенным между выводами 30 и 29 выходами источников опорного напряжения U₃ 28 и U₂ 27.A sawtooth voltage is formed on the capacitance connected to terminal 38 by current generators 36 and 37 due to their alternate switching on. The amplitude of the saw is determined by the source of the reference voltage U ₁ 21 and U ₃ 28. The sawtooth voltage is monitored by the comparators 32 and 34. When the saw reaches a voltage of U _{3, the} comparator 32 switches the trigger 33, which turns off the generator of the outgoing current 37 and turns on the generator of the incoming current 36. The voltage at the output 38 and begins to decrease when the voltage U ₁ the comparator 34 switches the flip-flop 33, turning off oscillator 36 and including a generator 37. The magnitude of the current flowing into the generator 37 is set resistor connected between the terminals 30 and 29 output and the reference voltage U ₃ U sources 28 and ₂₇ February.

Величина вытекающего тока задается резистором, подключенным между выводом ключа управления 43 источника опорного напряжения U₁ и общей шиной. Температурная независимость источников опорного напряжения гарантирует стабильность данных токов в диапазоне температур.The amount of leakage current is set by a resistor connected between the output of the control key 43 of the reference voltage source U ₁ and a common bus. The temperature independence of the reference voltage sources guarantees the stability of these currents in the temperature range.

Ключ управления 43 позволяет осуществлять ждущий режим работы генератора пилообразного напряжения, формируя на инвертирующем входе компаратора 34 напряжения ниже напряжения пилы при подаче на вход управления 44 сигнала низкого уровня. The control key 43 allows for a standby operation of the sawtooth voltage generator, forming a voltage below the saw voltage at the inverting input of the comparator 34 when a low level signal is supplied to the control input 44.

На выходе ключа управления 31 формируются прямоугольные импульсы с фиксированным значением амплитуды 0 В или U3. При этом можно формировать как широтно-модулированный сигнал, так и сигнал определенной длительности низкого и высокого уровней. При формировании широтно-модулированного сигнала генератор пилы настраивается таким образом, чтобы время разряда было малым по отношению к времени заряда. При разряде на выводе 39 формируется напряжение 0 В при условии, что на вывод 40 подается напряжение больше U₃. При напряжении менее U₃ и его изменении происходит широтно-импульсное регулирование на выводе 39. Регулирование соответствующей скважности на выводе 39 может осуществляться внешними резисторами, при этом на вывод 40 подают напряжение более U₃.At the output of the control key 31, rectangular pulses with a fixed amplitude value of 0 V or U3 are formed. In this case, it is possible to generate both a width-modulated signal and a signal of a certain duration of low and high levels. When generating a pulse-width modulated signal, the saw generator is tuned so that the discharge time is small with respect to the charge time. When discharging at terminal 39, a voltage of 0 V is generated, provided that terminal 40 is supplied with a voltage greater than U ₃ . When the voltage is less than U ₃ and its change occurs pulse-width regulation at terminal 39. Regulation of the corresponding duty cycle at terminal 39 can be carried out by external resistors, while terminal 40 is supplied with voltage greater than U ₃ .

Таким образом, подавая на вход операционного усилителя 14 прямоугольные сигналы фиксированной амплитуды с вывода 39 или сигналы пилообразного напряжения с вывода 38, имея возможность осуществлять широтно-импульсную модуляцию, получать самые разнообразные схемы применения преобразователя. Thus, by supplying to the input of the operational amplifier 14, rectangular signals of fixed amplitude from terminal 39 or sawtooth signals from terminal 38, being able to perform pulse-width modulation, to obtain a wide variety of converter applications.

На фиг.6 приведена схема высоковольтного импульсного преобразователя напряжения, работающего в режиме повышения. При этом обратная связь заводится через вывод 42 на усилитель ошибки 41, который формирует широтно-импульсную модуляцию по выводу 39, которая заводится на вывод 15 операционного усилителя 14. Figure 6 shows a diagram of a high voltage pulse voltage converter operating in boost mode. In this case, feedback is initiated through terminal 42 to error amplifier 41, which generates pulse-width modulation at terminal 39, which is fed to terminal 15 of operational amplifier 14.

Возможно также использование преобразователя в качестве импульсного преобразователя напряжения, работающего в режиме понижения. It is also possible to use the converter as a pulse voltage converter operating in the lowering mode.

В случае перегрузки выходной ток преобразователя в первый момент времени ограничивается токоограничительным резистором 2 и транзистором защиты 5, который открывается и перехватывает базовый ток транзистора 1, что вызывает увеличение напряжения на выходе операционного усилителя 14, и как только оно превысит U₃, компаратор 17 через схему И 18 сбрасывает триггер 19, выключая преобразователь.In the event of an overload, the output current of the converter at the first time is limited by a current-limiting resistor 2 and a protection transistor 5, which opens and intercepts the base current of the transistor 1, which causes an increase in the voltage at the output of the operational amplifier 14, and as soon as it exceeds U ₃ , the comparator 17 through the circuit And 18 resets trigger 19, turning off the converter.

Таким образом, данный преобразователь позволяет построить разнообразные высоковольтные источники питания с развязкой через емкость между высоковольтной выходной частью и схемой управления, что бывает крайне необходимо при построении вторичных источников питания на случай выхода высоковольтного сильноточного формирователя из строя. Thus, this converter allows you to build a variety of high-voltage power sources with isolation through the capacitance between the high-voltage output part and the control circuit, which is extremely necessary when building secondary power sources in case of failure of the high-voltage high-current driver.

Claims

A VOLTAGE CONVERTER comprising a series-regulating transistor and a current-limiting resistor included in the first power bus, the collector of the regulating transistor and the free terminal of the current-limiting resistor are connected respectively to the first terminal for connecting a power source and to the first terminal for connecting a load, a protection transistor whose collector is connected to the base of the regulating transistor emitter connected to the base, and through a current-limiting resistor with the emitter a protection transistor, the locking transistor, the collector and emitter of which are connected respectively to the base of the control transistor and the first output for connecting the load, the first and second modulators, the first inputs of which are connected to the output of the pulse generator, and the outputs, respectively, through the first decoupling capacitor and the first detector connected in series with the base of the regulating transistor and through the second isolation capacitor and the second detector connected in series with the base of the locking transistor, opera an amplifier amplifier, the output of which is connected to the second input of the first modulator, and the non-inverting and inverting inputs are connected respectively to the output for connecting the reference voltage source and to the output for connecting the feedback circuit, the first comparator, the non-inverting input of which is connected to the output of the operational amplifier, and the output with the first input of the And element, the first trigger, the first input of which is connected to the output of the And element, and the output is connected to the control input of the first control key, the input of which is connected to an ode of the first reference voltage source, also connected to the terminal to provide voltage for the first reference voltage source, a capacitor connected between the first terminal for connecting the load and the second terminal for connecting the load, through the second power bus connected to the second terminal for connecting the power source, the terminal for connecting the source of the signal "Reset" and the output for connecting the source of the signal "Start", characterized in that it introduced the second and third sources of reference voltage, node pack modulators, the second and third control keys, the second, third and fourth comparators, an error amplifier, a second trigger and two current generators, the outputs of the second and third sources of reference voltage being connected respectively to the output to provide voltage for the second reference voltage source and to the output for ensuring the voltage of the third reference voltage source, in addition, the output of the third reference voltage source is connected to the second input of the second modulator, inverting the input to the first comparator, to the input of the second control key and the non-inverting input of the second comparator, the output of which is connected to the first input of the second trigger, and the inverting input with the non-inverting inputs of the third and fourth comparators, the outputs of the first and second current generators and the output to provide a sawtooth voltage signal, the output of the third comparator is connected to the second input of the second trigger, the inverse output of which is connected to the control input of the second current generator, the direct output of the second trigger and connected to the first control input of the second control key and the control input of the first current generator, the output of the second control key is connected to the output to provide rectangular pulses of fixed amplitude, and its second control input to the output of the fourth comparator, the inverting input of which is connected to the output to connect the source the pulse width modulation control signal and the error amplification output, the inverting input of which is connected to the output for connecting the feedback circuit, and not a rotary input to the output of the first source of the reference voltage and the input of the third control key, the control input of which is connected to the output for connecting the control source for starting the converter, and the output with the inverting input of the third comparator, the input of the modulator control unit is connected to the output of the operational amplifier, and the output is connected to the third the inputs of the first and second modulators, the output of the first control key is connected to the output for connecting an additional capacitor to ensure linear voltage, the second inputs of the And element and the first trigger are connected respectively to the output for connecting the signal source "Reset" and to the output for connecting the signal source "Start", and the voltage U ₁ , U ₂ , U ₃ respectively the first, second and third sources of reference voltages selected from the condition U ₁ <U ₂ <U ₃ .