Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву - (22) Заявлено 100 ь 76 (21) 2359628/21 Союз Советских Социалистическиас Республик(43) Опубликовано 2504.78. Баоллетеиь,лн 1 вотдарстввввый вонвтвтСовета Мвнистров СССРво делан ваобрвтвввйв отврытвй) Дата опубликования описания 0704.78 2) вторы изобретен И,Олейник, А.И.Захаров, Д.Е.Чимире и В.В.Ковалев(71) Заявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ явоэне од 1Изобретение относится к импульсной технике, в частности к преобразователям напряжения в частоту с повышенной выходной мощностью, и может использоваться в мощных системах автоматическо- я го контроля и управления.Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий управляемый двухтактный транзисторно-магнитный автогенератор,источник эталонного напряжения 10 и генератор импульсов стабильной длительности 1).Однако в этом устройстве источник эталонного напряжения включен в силовую цепь транзисторов, что при увели- (8 чении выходно мощности преобразователя приводит к значительной потере электроэнергии.Известен также преобразователь напряжения в частоту, содержащий первый 20 и второй транзисторы, трансформатор с двумя намагничивающими обмотками, имеющими общую точку и соединяющими коллекторно-эмиттерные цепи транзисторов с источником входного напряжения, и И двумя обмотками обратной связи, включенными в эмиттерно-базовые цепи транзисторов, тиристор, включенный параллельно первому транзистору, стабилитрон, диод, резистор и генератор эталонных временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом тиристора 2).Недостатком данного устройства ляются значительные потери электр ргии при необходимости мощного вых ного сигнала.Целью изобретения является снижение потерь энергии.Достигается она тем, .что в преобразователь напряжения в частоту (содержащий первый и второй транзисторы, трансформатор с двумя намагничивающими обмотками, имеющими общую точку и соединяющими коллекторно змиттерные цепи транзисторов с источником входного напряжения и двумя обмотками обратной связи, включенными в эмиттерно-базовые цепи транзисторов, первый стабилитрон, первый диод, резистор, первый тиристор, включенный параллельно первому транзистору, и генератор временных интервалов, выход, которого соединен с управляющим входом первого тиристора) введеныдроссель насыщения, второй диод, импульсный трансформатор, второй стабилитрон и второй тиристор, подключенный параллельно второму транзистору, причем диоды, стабилитроны, резистор и дроссель образуют мост,перю 0 вая диагональ которого подключена параллельно намагничивающей обмоткетрансформатора, вторая диагональ черезимпульсный трансформатор соединена суправляющей цепью второго тиристора,первое плечо моста состоит из после 5довательно соединенных дросселя насы)цения и второго стабилитрона, во второеплечо моста, противоположное первому,.включен резистор, третье.плечо:мостасостоит из последовательно-встречно10соединенных первого диода и первогостабилитрона, четвертой плечо мостаобразовано вторым диодом, включеннымвстречно с вторым стабилитроном,На чертеже дана электрическая прин 15ципиальная схема преобразователя.Он содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, трансформатор 3 с выходнойобмоткой 4, двумя намагничивающими обэмотками 5 и б, имеющими общую точку, 20и двумя обмотками обратной связи 7 и ээвключенными в эмиттернобазовые цепитранзисторов, источник 9 входного напряжения, к клеммам которого через на(-магничивающие обмотки подклЮчены коллекторно-эмиттерные цепи первого и втррого транзисторов, первый стабилитрон10, первый диод 11, резистор 12, первый тиристор 13, включенный параллельно первому транзистору, генератор 14 30эталонных временных интервалов, выход:которого соединен с управляющим входом тиристора 13, дроссель 15 насыщения, второй диод 16, импульсный транс:форматор 17, второй стабилитрон 18 ивторой тиристор 19 с управляющей цепью20, состоящей из последовательно соединенных стабилитрона 21, резистора 22и диода 23,Диоды 11 и 16, стабилитроны 10,18резистор 12 идроссель 15 образуютмост, подключенный к обмотке б трансформатора 3. Одно плечо моста образуютпоследовательно соединенные .дроссель15 и стабилитрон 18, второе противопо-ложное. плечо образовано резистором 12, 45третье плечо - соединенными последовательно-встречно диодом 11 и стабилитроном 10, четвертое - диодом 16. Второйтиристор 19 соединен параллельно совторым транзистором 2, а трансформатор 17 первичной обмоткой включен вдиагональ моста и вторичной обмоткойсоединен с управляющей цепью 20 тиристора 19.Преобразователь работает следующим 55образом.Предположим, что при включении источника 9 первым открывается транзистор 2. Тогда обмотка 6 перемагничиваетсердечник трансформатора 3 в направлении единичного состояния насыщения(в соответствии с обозначением началаи конца обмотки б) в течение эталонного интервала времени Сэ под воздействием напряжения ЧЗ источника 9, Время Сг задается генератором 14.651: П, ) то9 э 1)юОтсюда следует, что частота следованияимпульсов преобразователя равнаЧСэЕсли т,е. обРатно пропорциональна входному напряжениюВ процессе перемагничивания сердечника трансформатора 3 на его выходной обмотке 4 индуктируется э.д.с., которая является источником для нагрузки, подключенной к клеммам этой обмотки.Формирование обратно пропорциональной зависимости выходной частоты от входного напряжения в описанном преобразователе осуществляется с помощью мало. Кроме того, входное напряжение источника Уз подключено к дросселю 15 с помощью транзистора 2 через стабилитрон 18 и диод 16. При этом индукция в сердечнике дросселя 15 за время изменяется на величинум/ 8 9 16) Сэфдргде Мдр - число витков дросселя насыщения;6 - площадь поперечного сечения сердечника дросселя 1511 - напряжение пробоя стабилитрона 18.По истечении времени Сэ открывается тиристор 13 и обмотка 5 подключается к источнику 9. Под воздействием напряжения обмотка 5 начинает перемагничивать сердечник трансформатора 3 в направлении состояния нулевого насыщения При этом эа счет действия обмоток 8 и 7 транзистор 2 закрывается, а транзистор 1 открывается, выключая тиристор 13, При этом дросселю 15 через первиЧ- ную обмотку трансформатора.17 и стаби. литрон 18 включенный в прямом направлении приложено напряжение Ую, практически равное напряжению пробоя стабилитрона 10. Дроссель 15 также начинает перемагничиваться. В момент насы. щения сердечника дросселя 15 импульсный трансформатор 17 первичной обмотки через резистор 12, стабилитрон 18 и обмотку насыщенного дросселя 15 подключен к обмотке 6. На выходной обмотке тРансформатора 17 появляется ймпульс, который является включающим для тиристора 19.Полупериод ( Т - Сэ ), где Т-период выходных колебаний, заканчивается. В течение этого полупериода индуК- ция дросселя 15 получит приращение.11 оТ Сэ )1фа, 8Из равенства приращений ьВ 1 и ьВ 1 следует, чтоФ, -т 11 Сэ =Ц(,т-Сэ).604150 Формула изобретения 4 Составитель В.ДмитриевРедактор Э.Пятигорския Техред А.Богдан, Корректор А.Лакида Заказ 2124/49 Тираж 1086 Подписи ое ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патентф, г. Ужгород,. Ул, Проектная, 4 мощных цепей, включенных параллельно намагничивающей обмотке 6 трансформатора и рассеивающих пренебрежимо малую величину мощности по сравнению с мощностью потерь известных устройств аналогичного назначения, зто снижает по тери энергии. Экономический эффект оМ использования устройства возрастает по .мере увеличения требуемого значенйя выходной мощности преобразователя.1 О Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий 15 первый и второй трансформаторы, трансформатор с двумя намагничивающими обмотками, имеющими общую точку и соединяющими коллекторно-эмиттерные цепи транзисторов с источником входного 3) напряжения и двумя обмотками обратной связи, включенными в эмиттерно-базовые цепи транзисторов, первый стабилитрон, первый диод, резистор, первый тиристор, включенный параллельно первому ц транзистору, и генератор эталонных временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом первого тнристора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения потерь энергии,в преобразователь введены дроссельнасыщения, второй диод, импульсныйтрансформатор, второй стабилитрсн ивторой тиристор, подключенный параллельно второму транзистору, причемдиоды, стабилитроны, резистор и.дроссель насыщения образуют мост, перваядиагональ которого подключена параллельно намагничивающей обмотке трансформатора, вторая диагональ черезимпульсный трансформатор соединенас управляющей цепью второго тиристора,первое плечо моста состоит из последовательно,еоедийенных. дросселя насыщения и второго стабилитрона, во второеплечо моста, противоположное первому,включен резистор, третье плечб мостасостоит из последовательно-встречносоединенных первого диода и первогостабилитрона, четвертое плечо мостаобразовано вторым диодом, включеннымвстречно с вторым стабилитроном. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 9 190660,кл,Н 03 К 13/20, 26,11.1965. 2. Авторское свидетельство СССР В 455482,кл, Н 03 К 13/20,26.07.73.