Усилитель класса

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) (И) ЕТ СКОМУ СВ СТВ А КЛАССА Д, содержаточник питания,ранзистор,общим эмиттеорого подключен 7) УСИЛИТЕЛЬ ансформатор, ку и ключевой нный по схеме коллектору к щий наг тора ом,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ 4ОПИСАНИЕ ИЗ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 1020973, кл. Н 03 Г э/26, 1980.2. Артым А.Д. Усилители класса Ди ключевые генераторы в радиосвязии радиовещании. М., "Связь", 1980,с, 153, рис, 5-26 (прототип). один вывод первичной обмотки трансформатора, один вывод вторичной обмотки которого подключен к общей шине, а другой через последовательносоединенные выпрямитель и фильтрнизших частот - к нагрузке, о т л ич а ю щ и й с. я тем, что, с цельюповышения надежности путем устранения перегрузок по току и по напряжению ключевого транзистора, междувыводами источника питания введеныпоследовательно соединенные обратносмещенный диод и дополнительная обмотка трансформатора, включеннаясогласно с первичной обмоткой трансформатора, между соответствующейшиной источника питания и другимвыводом первичной обмотки трансформатора введен дроссель, а между одноменными выводами первичной иолнительной обмоток трансфорведен конденсатор.10 Цель изобретения - повышение надежности путем устранения пере грузок по таку и по напряжению ключевого транзистора.Поставленная цель достигается тем, что в усилитель класса Д, содержащий трансформатор, источник пита ния, нагрузку и ключевой транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, к коллектору которого подключен один вывод первичной обмотки трансформатора, один вывод 50 вторичной обмотки которого подключен к общей шине, а другой через последовательно соединенные выпрямитель и фильтр низших частот - к нагрузке, между выводами источника питания 55 введены последовательно соединенные обратносмещенный диод и дополнительная обмотка трансформатора, включенИзобретение предназначено для ис-пользования в радиотехнических уста"новках различных назначений, в частности в качестве амплитудного модулятора в радиопередающих устройствахс коллекторной (анодной) модуляциейи в радиопередатчиках с автоматическим регулированием питающего напряжения усилителей мощности.Известны усилители постоянноготока класса Д, содержащие транзисторный ключ, управляемый широтноимпульсным модулятором, трансформатор, фильтрующнй и блокировочныйконденсаторы 13. 5Недостатками этих усилителей являются отсутствие гальваническойразвязки и низкая надежность,обус"ловленная возникновением существенныхперенапряжений на .транзисторе,вызванных прерыванием тока в индуктивности рассеяния трансформаторапри выключении транзистора.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является усилитель класса Д, содержащий трансформатор, источник питания,нагрузку и ключевой транзистор,включенный по схеме с общим эмиттером,к коллектору которого подключен одинвывод первичной обмотки трансформатора, один вывод вторичной обмоткикоторого подключен к общей шине, адругой через последовательно соединенные выпрямитель и фильтр низшихчастот - к нагрузке21.35Недостатком известного усилителяявляется низкая надежность,ная согласно с первичной обмоткой трансформатора, между соответствующей шиной источника питания и другим выводом первичной обмотки трансформатора введен дроссель, а между одноименными выводами первичной и дополнительной обмоток трансформатора введен .конденсатор.На чертеже представлена принципиальная схема усилителя класса Д.Усилитель класса Д содержит ключевой транзистор 1, трансформатор 2 с первичной, вторичной и дополнитель-, ной обмотками 3-5, конденсатор 6, обратносмещенный диод 7, источник 8 питания, выпрямитель 9, выполненный, например, на диодах 10 и 11, фильтр 12 низших частот, дроссель 13 и нагрузку 14. У силитель класса Д работаетследующим образом,Под действием вырабатываемых управляющих импульсов ключевой транзистор 1 периодически переключаетсяиз запертого в насыщенное состояние. В течение включенного состояния ключевого транзистора 1 на вторичной обмотке 5 трансформатора 2действует положительное напряжение,подаваемое через отпертый диод 10на вход фильтра 12. Производитсяпередача энергии от источника 8 вовторичную обмотку 5 и накоплениеэнергии в трансформаторе 2. Обратносмещенный диод 7 и диод 11 при этомзаперты. Высокочастотный дроссель 13значительно уменьшает выброс коллекторного тока, возникающий при включении ключевого транзистора 1 и обусловленный процессом восстановленияобратного сопротивления диода 11.При запирании ключевого транзистора1 диод 10 запирается,а присоединен ый к входу фильтра 12 диод 11 отпиается. Обратносмещенный диод 7 отпиается за .счет ЭДС самоиндукции,возникающей на первичной обмотке 3,и энергия, запасенная в трансформаторе 2, возвращается в источник 8.Напряжение на коллекторе запертогоключевого транзистора 1 ограничивается с помощью обратносмещенного диода7 на уровне двойного напряжения питания, поскольку первичная и дополнительная обмотки 3 и 4 трансформатора2 выполняются идентичными, а индуктивность рассеяния трансформатора 2Составитель Ю. РогаткинТехред А,Ач .Корректор .В. Синицкая Редактор Н. Киштулинец Заказ 6945/44 Тираж. 861 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 3 11165 и дроссель 13 оказывается эашунтированными конденсатором 6,В результате на входе фильтра 12 формируется указанным. образом последовательность однополярных прямоуголь. ных импульсов, модулированных по длительности. Фильтр 12 выделяет на нагрузке 14 постоянную составляющую этих импульсов, повторяющую закон изменения входного сигнала устройства. 1 ОУсилитель класса Д в отличие от из вестных обеспечивает гальваническую развязку между источником и нагрузкой и обладает более высокой надежностью, поскольку в нем устранены выбросы коллекторного тока в момен 29 4ты коммутации ключевого транзистора и жестко ограничено максимальное значение напряжения на выключенном ключевом транзисторе.Наличие гальванической развязки и возможность обеспечения заданных уровней выходного напряжения при различных величинах первичного напряжения за счет соответствующего выбора коэффициента трансформации трансформатора позволяет. применять в предлагаемом устройстве источник повышенного напряжения, содержащий выпряьпу тель, подключаемый непосредственно к сети переменного тока, и сглаживающий фильтр.