Формирователь импульсов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСажали стическихРеспублик 692020 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,2 Н 02 М 1/08 с присоедииеиием заявки М Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий.(088 .8) Дата опубликования описания 151079(72) Авторы изобретения Ю,М,Божин и Г.С.Мыцык оМосковский ордена Ленина энергетический институт" Изобретение относится к устройствам импульсной техникии может найтипрвмейение в одноканальных системахуправления выпрямителями нри построе-нии стабилизированных по напРяжениюинверторов, а также в электрическихрегуляторах и стабилизаторах.Известны формирователи импульсов,решающие задачупреобразования знакопеременного сигнала в импульснуюпоследовательность (11 и (2),Недостатком известных формирователей является то, что. в случаепредъявления к ним требований высокого КПД (при мощности от долей до. единиц Вт) и наличия нескольких гальванических развязанных выходов ниодно из этих устройств не может удов-летворительно решить поставленнуюзадачу. 20 Известен также формирователь, выполненный на основе магнитотранзисторного генератора Роэра 3) .Так как импульсы, снимаемые с его выходных обмоток, должны иметь длительность существенно меньшую, чем длительность полупериода управляющего (периодического непрерывного) сигнала, то трансформатор генератора дол жен работать в режиме насыщения. И " таком случае для ограничения тока Через травзисторы мУльтивибратора, принимающие большие значения в йаузах, между выходными импульсами,должны ,бйть приняты соответствующие меры; Для ограничения этого тока в цепи питаниямультйвибратора устанавливают балластное сопротивление. Однако это сильно снижает КПД такого преобразователя.Целью изобретейия является повышение КПД и помехоустойчивости.Для этого формирователь импульсов, содержащйй магнитотранзисторный гене;ратор, йапример, генератор Роэра, с балластньм сопротивлением в цепи- питания и выходными обмотками, дополнительно снабжен транзисторным ключом и выпрямителем, причем транзисторный ключ подключен параллельно баластному сопротивлению, а управляющий вход упомянутого ключа связан. через выпрямитель с одной из выходных обмоток,На фиг.1 представлен формирователь, принципиальная схема; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу формирователя.Формирователь содержит магнито.транзисторный генератор Роэра, выполненный на трансформаторе 1 с коллекторными 2-3 и базовыми 4-5 обмоткамии на транзисторах 6-7. В базовых цепях генератора установлены токостабилиэирующие резисторы 8-9, а управляющие переходы транзисторов эашунтированы диодами 10-11. Входной сигнал .подают на базы транзисторов 6-7 черезограничивающий резистор 12. Один иэвыводов цепи питания генератора (в данном случае минусовой) подключен к ис- о.фочнику питания через балластное сопротивление 13.Транзисторный ключ 14 с цепью смещейия подключен параллельно балласт"йому сопротивлению, Выпрямитель 15 пи-тается от выходной обмотки 16 генератора. Цепьсмещения вданном случаеобразована резистором 17, диодом 18и балластньм сопротивлением 13 В базовой цепи транзистора 14 установлентокостабилизирующий резистор 19, Выходной сигнал (фиг,2 б) снимаетсяс выходной обмотки 20.Устройство работает следующимобразом.При подаче на его вход управляющегосигнала,Пни(фиг,2 а), например,с плюсом на базу транзистора б, транзистор 7 отпирается и к коллекторнойобмотке 3 прикладывается часть напряжения питания по цейи плюс источника 30 питания, транзистор 7,обмотка З,диод18 сопротивление 13,минуС источникапитания, Кроме того, к базовой обмотке5 такжеприкладывается часть управляющегосигнала Пн. Совместное дей ствие напряжения йсточника питания1 приводит к тому что на обмоткахгенератора в том числе и на обмотке16 наводится ЭДС в результате, этоготранзистор 14 начийает открываться 4(током :) от выпрямителя 15 - фиг.2 в).Это в свою очередь приводит к увеличению йайряжения, приклад(ываемого кобмотке 3. Напряжение на обмотке 16также увелиЧивается, ток базы транзистора 14 нозрастает еще большеи, таким образом, в результате действия положительной обратной связитранзистор 14 полностью открывается,а к обмотке 3 прикладйвается напряжение питания Оп эа вычетом падениянапряжения на полностью открытыхтрайзисторах 7, 14 и на диоде 18цепи смещения. Через время 1 п сердеч-.ник трансформатора насыщается, ЭДСна обмотках, ,в том числе и на обмот- фке 16, пропадает и- транзистор 14закрывается, ликвидируя возможность . резкого увеличения тока через транзистоР 7 (и 14), Транзистор 7 остается открытым под действием управляющего сигнала Бн, а транзистор 14заперт отрицательным напряжением смещения;создаваемом .на диоде 18 током,протеКающим по цепи +Оп 7,3,18,13,Пй. С приходом на нхбд преобразовате-, 65 1 ля полунолны управляющего сигнала другой полярности транзистор 7 закрывается, а транзистор 6 открывается. Далее процессы повторяются в аналогичной последовательности, сердечник трансформатора перемагничивается .в обратном направлениФ;" а на обмотках трансформатора наводится ЭДС противоположной полярности. Длительность выходных импульсов Сдопределяется2 Вэ Из 2 Ядцгде Вэ - индукции насыщения сердечника- напряжение источника питания(н см ).Таким образом, на интерВалах (йп) отбора от преобразователя мощностиКПД его достаточно высок, так как в силовой цепи отсутствуют резисторы. В паузах мехау импульсами потребление мощности по силовой цепи крайне мало. и определяется лишь потерями на резисторе 13, величина которого, как правило; составляет единицы кОм. Дальнейшее ограничение потерь в управляющих цепях транэисторон 6,7,14 обеспечивается известными средствамиприменейием транзисторных ключей с высоким коэффициентом "усиления.Формирователь может быть использован:в качестве регулируемого или ста-, билизированного по напряжению инвертора или в качестве системы управления этйм инвертором. При этом исполь- зуется обратно пропорциойальная зависимость Ь от У ;- в качестве регулируемого или стабилизированного по напряжению конвертора (в этом случае обмотку 20 подключают к потребителю черезвыпрямитель и фильтр),или в качестне системы управления конвертором.Регулировайие или стабилйзация выходного напряжения в этом случае обеспечивается или по принципу, частотной модуляции, т.е. изменениемчастоты утравляющего виходного сигнала 0 или на основании использования завйсимости 1 д от П дНа фиг.2 показан сигнал Ус удвоенной частотой по отношению к сигналу Пн на фиг.2 а. Постоянная составляющая йа выходе ныпрямителя,поДключенного к обмотке 20, при этом равна .,где У =- частота следования выход 2 2ных однополярных импульсов;,692020 Пп - максимальное значение выходных импульсов;- в качеСтве преобразователя частоты в напряжение;- в качестве одновибратора, рабо" тоспособного в широком диапазоне частот входного сигнала;- в качестве нуль-органа повышен,ной мошности с гальванически развяэанными выходами.Формула изобретения. 10 Формирователь импульсов,.содержаяий магнитотранзисторный генератор, напри-. мер генератор Роэра, с балластнвм сопротивлениемв цепи питания и вйход:-5 ными обмотками, о т л и ч а ю Щ и йр я тем, что, с целью повйщения КПД и помехоустойчивости, он дополнительтавитель О.Парфеноваред М,Петко, Корректо ешет каз 6234/48 Тираж 8 ЦНИИПИ Государственно по делам изобретен 11 З 035, Москва, Ж, Рно Подпита СССРытийаб., д.4/ коми и от ская лиал ППП Патентг. Ужгород, ул. Проектная, 4 СРедактор Ю.Челюканов Т но снабжен транзисторным ключом и вы ,прямителем, причем транзисторный ключподключен параллельно балластному сопротивлению, а управлеощий вход упомянутогоключасвязан через выпрямитель с одной йэ выхбдных обмоток.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Шипилло В.П, Булатов О.Г. Расчет полупроводниковых систем управленйя вентильными преобразователями, М.-Л., Энергия, 1966, с.42-572. Стейаненко И.П., Основы теории транзисторов и транзисторных схем, М.-Л., .Энергияфф, 1967, с, 448.3. СандЛерА.С., Сарбатов Р.С., Преобразователи частоты для управле" ния асинхроннжи двигателями, М.-Л., фЭнергия"ф, 1966, с. 78Ц