Перетворювач змінної напруги на постійну

Перетворювач змінної напруги на постійну, який містить перший і другий p-n-р транзистори, третій і четвертий n-p-п транзистори, перший і другий діоди, першу та другу вхідні шини, першу та другу вихідні шини, при цьому емітери першого та третього транзисторів з'єднані з першою вхідною шиною, емітери другого та четвертого транзисторів з'єднані з другою вхідною шиною, колектор першого транзистора через перший діод, а колектор другого транзистора через другий діод підклю Корисна модель належить до електротехніки та може використовуватися для живлення низьковольтних ланцюгів у приладах автоматики та вимірювальної техніки. Існує відомий пристрій [див. а.с. СРСР №877744, кл. Н02М7/217], який містить перший і другий p-n-р транзистори, третій і четвертий п-р-п транзистори, резистор, першу та другу вхідні шини, першу та другу вихідні шини. Недолік цього пристрою - низький ККД. Найбільш близьким до передбачуваної корисної моделі є пристрій [див. рішення від 20.01.05 про видачу деклараційного патенту України на корисну модель по заявці №20040806838 від 19.08.04], який містить перший і другий p-n-р транзистори, третій і четвертий n-p-п транзистори, перший і другий діоди, першу та другу вхідні шини, першу та другу вихідні шини, при цьому емітери першого та третього транзисторів з'єднані з першою вхідною шиною, емітери другого та четвертого транзисторів з'єднані з другою вхідною шиною, колектор першого транзистора через перший діод, а колектор другого транзистора через другий діод підключені до першої вихідної шини, колектори третього та четвертого транзисторів підключені до другої вихідної шини, базу першого транзистора чені до першої вихідної шини, колектори третього та четвертого транзисторів підключені до другої вихідної шини, базу першого транзистора з'єднано з базою четвертого транзистора, а базу другого транзистора з'єднано з базою третього транзистора, який відрізняється тим, що до нього впроваджені п'ятий p-n-р транзистор, шостий n-p-п транзистор, конденсатор, перший і другий резистори, при цьому колектори п'ятого та шостого транзисторів з'єднані між собою та через конденсатор підключені до першої вхідної шини, базу п'ятого транзистора через перший резистор, а базу шостого транзистора через другий резистор підключено до першої вхідної шини, емітери п'ятого та шостого транзисторів з'єднані відповідно з другою та першою вихідними шинами. з'єднано з базою четвертого транзистора, а базу другого транзистора з'єднано з базою третього транзистора. Недолік цього пристрою - великий рівень пульсацій на вихідних шинах перетворювача. Ознаками прототипу, які збіжні зі суттєвими ознаками корисної моделі, яка заявляється, є: перший і другий p-n-р транзистори, третій і четвертий n-p-п транзистори, перший і другий діоди, перша та друга вхідні шини, перша та друга вихідні шини, при цьому емітери першого та третього транзисторів з'єднані з першою вхідною шиною, емітери другого та четвертого транзисторів з'єднані з другою вхідною шиною, колектор першого транзистора через перший діод, а колектор другого транзистора через другий діод підключені до першої вихідної шини, колектори третього та четвертого транзисторів підключені до другої вихідної шини, базу першого транзистора з'єднано з базою четвертого транзистора, а базу другого транзистора з'єднано з базою третього транзистора. Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - низькому рівню пульсацій напруги на вихідних шинах перетворювача - є відсутність доповнюючих елементів, з'єднаних з іншими елементами пристрою певними схемотехнічними ю со о> о о> 9935 рішеннями. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконавлення перетворювача таким чином, щоб за допомогою впровадження доповнюючих елементів і відповідних схемотехнічних засобів домогтися низького рівня пульсацій напруги на вихідних шинах перетворювача. Поставлене завдання вирішується таким чином, що перетворювач змінної напруги на постійну містить шість транзисторів, із котрих перший, другий і п'ятий p-n-р транзистори, третій, четвертий і шостий n-p-п транзистори, перший і другий діоди, конденсатор, перший і другий резистори, першу та другу вхідні шини, першу та другу вихідні шини, при цьому емітери першого та третього транзисторів з'єднані з першою вхідною шиною, емітери другого та четвертого транзисторів з'єднані з другою вхідною шиною, колектор першого транзистора через перший діод, а колектор другого через другий діод підключені до першої вихідної шини, колектори третього та четвертого транзисторів підключені до другої вихідної шини, базу першого транзистора з'єднано з базою четвертого транзистора, а базу другого транзистора з'єднано з базою третього транзистора, колектори п'ятого та шостого транзисторів з'єднані між собою та через конденсатор підключені до першої вхідної шини, базу п'ятого транзистора через перший резистор, а базу шостого транзистора через другий резистор підключено до першої вхідної шини, емітери п'ятого та шостого транзисторів з'єднані відповідно з другою та першою вихідними шинами. Перетворювач змінної напруги на постійну відрізняється від прототипу тим, що до нього впроваджені п'ятий p-n-р транзистор, шостий п-р-п транзистор, конденсатор, перший і другий резистори, при цьому колектори п'ятого та шостого транзисторів з'єднані між собою та через конденсатор підключені до першої вхідної шини, базу п'ятого транзистора через перший резистор, а базу шостого транзистора через другий резистор підключено до першої вхідної шини, емітери п'ятого та шостого транзисторів з'єднані відповідно з другою та першою вихідними шинами. Доказом наявности причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу та технічним результатом є та обставина, що технічний результат - низький рівень пульсацій напруги на вихідних шинах перетворювача - може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєвих ознак винаходу. При відсутності в технічному рішенні хоча б однієї суттєвої ознаки технічний результат не досягається. На кресленні зображена схема перетворювача. Перетворювач змінної напруги на постійну містить шість 1...6 транзисторів, із котрих перший 1, другий 2 і п'ятий 5 p-n-р транзистори, третій 3, четвертий 4 і шостий 6 n-p-п транзистори, перший 7 і другий 8 діоди, конденсатор 9, перший 10 і другий 11 резистори, першу 12 та другу 13 вхідні шини, першу 14 та другу 15 вихідні шини, при цьому емітери першого 1 та третього 3 транзисторів з'єднані з першою 12 вхідною шиною, емітери другого 2 та четвертого 4 транзисторів з'єднані з другою 13 вхідною шиною, колектор першого 1 транзистора через перший 7 діод, а колектор другого 2 через другий 8 діод підключені до першої 14 вихідної шини, колектори третього 3 та четвертого 4 транзисторів підключені до другої 15 вихідної шини, базу першого 1 транзистора з'єднано з базою четвертого 4 транзистора, а базу другого 2 транзистора з'єднано з базою третього 3 транзистора, колектори п'ятого 5 та шостого 6 транзисторів з'єднані між собою та через конденсатор 9 підключені до першої 12 вхідної шини, базу п'ятого 5 транзистора через перший 10 резистор, а базу шостого 6 транзистора через другий 11 резистор підключено до першої 12 вхідної шини, емітери п'ятого 5 та шостого 6 транзисторів з'єднані відповідно з другою 15 та першою 14 вихідними шинами. Перетворювач змінної напруги на постійну працює таким чином. Коли на шину 12 подається позитивна напівхвиля синусоїдальної напруги, емітерні переходи транзисторів 1 і 4 зміщуються в прямому напрямку. Ці транзистори працюють у інжекційному режимі. За рахунок надлишкового заряду дірок у колекторі транзистора 1 виникає позитивний інжекційний потенціал, а за рахунок надлишкового заряду електронів у колекторі транзистора 4 виникає негативний потенціал. Між шинами 14 і 15 виникає позитивна напівхвиля синусоїдальної напруги, яка з'являється вихідною напругою. Транзистори 2 і 3 в цей час закриті. Діод 8 перешкоджає появу інверсного режиму роботи транзистора 2. Коли на шину 13 подається позитивна напівхвиля синусоїдальної напруги, емітерні переходи транзисторів 2 і 3 зміщуються в прямому напрямку. Ці транзистори працюють у інжекційному режимі. За рахунок надлишкового заряду дірок у колекторі транзистора 2 виникає позитивний інжекційний потенціал, а за рахунок надлишкового заряду електронів у колекторі транзистора 3 виникає негативний потенціал. Між шинами 14 і 15 виникає позитивна напівхвиля синусоїдальної напруги, яка з'являється вихідною напругою. Транзистори 1 і 4 в цей час закриті. Діод 7 перешкоджає появу інверсного режиму роботи транзистора 1. Зменшення рівня пульсації на вихідних шинах 14 і 15 перетворювача виникає при роботі транзисторів 5 і 6. Коли на шину 12 подається позитивна напівхвиля синусоїдальної напруги, транзистор 6 відкривається та струм від шини 12 тече через конденсатор 9 і перехід колектор-емітер транзистора 6. Цей струм створює падіння напруги на шині 14 (на навантаженні). Так як струм, який протікає через конденсатор, випереджає напругу по фазі на кут /2, то позитивна напівхвиля напруги на шині 14 буде випереджати позитивну напівхвилю інжекційної напруги на кут 12. Це зменшує пульсацію вихідної напруги. Коли на шину 13 подається позитивна напівхвиля синусоїдальної напруги, відкривається транзистор 5, і через його перехід емітер-колектор протікає струм, обумовлений зарядом, який накопичується на конденсаторі 9 за попередній 9935 напівперіод. Конденсатор 9 при цьому перезаряджається. Цей струм протікає через внутрішній опір джерела живлення, через перехід емітерколектор транзистора 2, діод 8 і створює на шині 14 (на навантаженні) падіння напруги під дією напівхвилі, яка зсунута по фазі відносно інжекційної напівхвилі напруги на кут 12. Комп'ютерна верстка М. Мацело Таким чином, за два напівперіода вхідної синусоїдальної напруги на вихідних шинах перетворювача з'являються дві додаткові напівхвилі, які зсунуті по фазі на кут /2 відносно інжекційних напівхвиль. Це зменшує пульсацію вихідної напруги. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601