可逆电压转换器。方案、说明

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所提出的设备旨在为易失性电子设备提供应急电源，在断电时通过备用电源（例如安装在汽车中的发电机和电子时钟脉冲计数器）提供低电流消耗。

转换器（见图 4.1）包含一个备用电池 GB1，用于设置元件 DD1.1 ... DD1.3 上的发电机、D 触发器 DD2.1、DD2.2 上的两位数计数器、双四通道多路复用器 DD3 和电容存储分压器 - 电容器 C2 ... C5。

（点击放大）

如果车载网络有电压，设备工作在分压给GB1电池充电的模式。缓冲模式由双向多路复用器DD3提供，该多路复用器交替地将电池并联到电容分压器的电容器C2...C5之一。结果，电池被充电到等于车载网络电压的四分之一的电压。

当网络断电时，转换器自动切换到备用电池倍压模式。在此模式下，电容器 C2 .... C5 通过 DD3 多路复用器从 GB1 电池顺序充电，并且由于它们串联连接，因此在设备的输出处产生等于四倍电池电压的电压，该电压不仅为所服务的电子设备供电，还为转换器本身的微电路供电。

多路复用器控制信号来自计数器（DD2.1、DD2.2）的输出，该计数器通过缓冲器元件DD1.3连接到重复率约为5kHz的脉冲发生器的输出。由于在电压倍增模式下，转换器节点由其输出电压供电，因此对于初始启动，有必要将板载网络的电压短暂地施加到电源电路。发电机自励磁后，变流器依靠蓄电池GB1运行。如果该装置被用作电子时钟的备用电源，则可能不需要元件DD1.1、DD1.2上的发生器：它可以完全由主时钟发生器替代。这会将转换器消耗的电流降低至 10...20 μA 的水平。

测试表明，使用三节D-1电池串联而成的GB0,25电池时，转换器在电阻为68 kOhm的负载下（负载电流为150 μA）时的输出电压为10,1 V，空闲模式下为10,8 V。当将该装置安装在汽车中用于K561系列微电路时钟的应急供电时，允许通过解码器将其连接到电压为12 V的车载网络上。防止转换器过载的升压二极管。转换器不需要调整，但必须注意备用电池的电压不能超过4V。否则，输出（倍增）电压的幅度将超过K561系列微电路输入信号的最大允许电压，从而导致其失效。转换器中没有去耦二极管和晶体管开关，效率高达 80...90%。

功能的简单性、可逆性、实现具有低EMF的备用源的缓冲模式的可能性允许使用所描述的电压转换器作为具有存储器的各种设备的应急电源。为了消除GB1电池过度充电的可能性，建议通过选择来稳定设备的供电电压，使多路复用器的端子3和13处的电压不超过GB1电池的电压。

如果备用电源的激活是罕见且短暂的事件，为了防止电池过度充电，只需串联一个由二极管并联的限流电阻即可。电阻的选择以提供与自放电电流相等的充电电流为条件。在倍压模式下，电池通过开路二极管连接到多路复用器。

作者：Semyan A.P.

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