Пропоноване пристрій призначений для аварійного живлення енергозалежних електронних пристроїв з невеликим струмом споживання від резервного джерела при пропажі напруги в мережі (Наприклад, генератора і лічильника імпульсів електронного годинника, встановлених в автомобілі). Перетворювач (див. рис. 4.1) містить резервну акумуляторну батарею GB1, задаючий генератор на елементах DDI.1 … DDI.3, двухразрядний лічильник на D-тригерах DD2.1, DD2.2, подвійний чотирьохканальний мультиплексор DD3 і ємнісний накопичувач-дільник – конденсатори С2 … С5.

При наявності напруги в бортовій мережі пристрій працює в режимі поділу її напруги і підзарядки батареї GB1. Буферний режим забезпечений двонаправленим мультиплексором DD3, який по черзі підключає батарею паралельно одному з конденсаторів С2 … С5 ємнісного дільника напруги. В результаті батарея заряджається до напруги, рівного чверті напруги бортової мережі.

У момент зникнення напруги в мережі перетворювач автоматично переходить в режим множення напруги резервної батареї. У цьому режимі конденсатори С2 …. С5 через мультиплексор DD3 послідовно заряджаються від батареї GB1, а оскільки вони з'єднані послідовно, на виході пристрою створюється напруга, рівне учетверенной напрузі батареї, яке живить не тільки обслуговуване електронний пристрій, а й мікросхеми самого перетворювача. Сигнали управління

мультиплексором надходять з виходів лічильника (DD2.1, DD2.2), який через буферний елемент DD1.3 підключений до виходу генератора імпульсів з частотою проходження близько 5 кГц. Оскільки в режимі множення напруги вузли перетворювача харчуються його вихідним напругою, для початкового запуску необхідно короткочасно подати в ланцюг живлення напруга бортової мережі. Після самозбудження генератора перетворювач працює від батареї GB1. Якщо пристрій передбачається використовувати в якості резервного джерела живлення електронних годин, генератор на елементах DDI Л, DDI.2 може і не знадобитися: його цілком можна замінити задає генератором годин. Це дозволить знизити споживаний перетворювачем струм до рівня 10 … 20 мкА.

Як показала перевірка, при використанні батареї GB1 з трьох з'єднаних послідовно акумуляторів Д-0, 25 вихідна напруга перетворювача на навантаженні опором 68 кОм (струм навантаження – 150 мкА) дорівнює 10,1 В, а в режимі холостого ходу – 10,8 В. При встановленні пристрою в автомобілі для аварійного живлення годин на мікросхемах серії К561 допускається підключення його до бортової мережі напругою 12 В через розв'язують діод, що запобігає перевантаження перетворювача. Перетворювач не потребує налагодженні, проте необхідно мати на увазі, що напруга резервної батареї не повинно перевищувати 4 В. У противному випадку амплітуда вихідного (помноженого) напруги перевищить максимально допустима напруга вхідних сигналів для мікросхем серії К561, що призведе до виходу їх з ладу. Відсутність в перетворювачі розв'язують діодів і транзисторних ключів забезпечує ККД, що досягає 80 … 90%.

Простота, оборотність функцій, можливість реалізації буферного режиму для резервного джерела з малою ЕРС дозволяють використовувати описаний перетворювач напруги як аварійне джерело харчування для різних пристроїв з пам'яттю. Для того щоб усунути ймовірність перезарядки батареї GB1, доцільно стабілізувати напруга живлення пристрою, вибравши його таким, щоб напруга на висновках 3 і 13 мультиплексора не перевищувало напруги батареї GB1. У тому випадку, коли включення резервного джерела – подія рідкісна і короткочасне, для запобігання перезарядки батареї досить послідовно з нею включити струмообмежувальним резіс-

 

 

тор, шунтовані діодом. Резистор підбирають з умови забезпечення зарядного струму, рівного току саморазрядкі. У режимі множення напруги батарея виявляється підключеної до мультиплексора через відкритий діод.