Генератор импульсов

О П И С А Н И Е и 966862ИЗОБРЕТЕН ИЯКАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистических(51)М. Кл. Н 03 К 3/53 3 Ьеудеретеенный комитат СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения иС.И. Зиенко и А.М. Ремнев 1.Смоленский филиал Московского ордена Ленийаэнергетического института(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ 1Изобретение относится к импульсной технике и может использоватьсяв качестве генератора импульсов длявозбуждения полупроводниковых лазеров, мощных светодиодов, газоразрядных ламп накачки оптических квантовых 5генераторов и т.д. Оно может такженайти применение в устройствах электрофизической обработки металлов, например, в качестве импульсного источника питания в электроэрозионныхстанках.Известен генератор импульсов, принцип действия которого основан на заряде конденсатора до амплитуды напряжения на вйходе выпрямителя и последующем отводе энергииво вспомогательный накопитель 11,Недостатком этой системы являетсяневозможность ее работы в ждущем ре 20жиме.Известен генератор импульсов, содержащий накопительный трансформатор,первичная обмотка которого через 2ключ подсоединена к источнику питания, вторичная обмотка накопитвльного трансформатора через диод подключена к накопительному конденсатору, параллельно которому включен разрядный коммутатор 2 .Однако в данном генераторе значение пикового напряжения на накопительном конденсаторе при изменении напряжения питания может существенно изменяться по величине, что может вызвать нарушение нормальной работы на-грузки, в качестве которой может использоваться лазер, мощный светодиод и т.п.Цель изобретения - повышение стабильности пикового значения напряжения на накопительном конденсаторе.Для достижения поставленной цели в генераторе импульсов, содержащем накопительный трансформатор, первичная обмотка которого через основной ключ подсоединена к источнику питания, вторичная обмотка накопительного96686 2 ф14. На его выходе возникает сигнал,который запускает схему 16 задержкии ключ 17. Включение ключа 17 приводит к уменьшению напряжения на обмотке 6 и запиранию диода 8. К егокатоду прикладывается положительное напряжение конденсатора 9, а ккатоду напряжение равное по величи 6не - 0 . Значение напряжения на.,щикондейсаторе 9 в этом интервале работы схемы остается постоянным. Оставшаяся часть энергии магнитного поля накопительного трансформатора 3передается в цепь первичного источника 7 питания. Ток замыкается по цепи: источник 7, обмотка 5, ключ 17,общая шина, После того, как энергиянакопительного трансформатора 3 передана в цепь источника 7 питания, науправляющий электрод разрядного коммутатора 13 поступает отпирающий импульс. Коммутатор 13 включается. Конденсатор 9, разряжаясь через нагрузку 12, формирует мощный импульс напряжения. Величина задержки включения коммутатором 13 регулируется схемой 16 задержки,Время открытого состояния ключа 2выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальное значение напряжения на накопительном конденсаторе 9Опик, ,Изменением величины напряФормула изобретения 3трансформатора через диод подключена,к накопительному конденсатору,параллельно которому включен разрядныйкоммутатор, в накопительный трансформатор введены компаратор и допол 5нительная обмотка, подсоединенная кисточнику питания через дополнительный управляемый ключ, включенный вобратном направлении относительноосновного ключа, управляемый электрод дополнительного управляемого ключа подключен к выходу компаратора,вход которого соединен с датчикомнапряжения на накопительном конденсаторе,На чертеже представлена принципиоальная электрическая схема генератора.Генератор импульсов содержит задающий генератор 1, основной ключ 2на МДП-транзисторе, накопительныйтрансформатор 3 с первичной, дополнительной и вторичной обмотками 4-6,источник 7 питания (ОП), диод, 8, накопительный конденсатор 9, датчик напряжения на накопительном конденсаторе на резисторах 10, 11, нагрузку 12,разрядный коммутатор 13, компаратор14 с опорным источником 15 напряжения (Оп ), схему 16 задержки, дополнительный управляемый ключ 17.Генератор работает следующим образом.С выхода генератора 1 на вход ключа 2 поступает отпирающий импульс.Ключ 2 открывается, в результате чего к обмотке 4 трансформатора 3 прикладывается напряжение источника 7питания. Полярность обмоток 4-6 выбирается таким образом, чтобы напряжение, прикладываемое к аноду дио 4 Ода 8, было запирающим. Ток в обмоткенарастает во времени по экспоненциальному закону. К моменту окончания отпирающего импульса в индуктивности обмотки 4 накапливается магнитная энергия. При запирании ключа 2 полярность напряжения на обмотках 4-6 меняет свой знак на противоположный, Это приводит к отпираниюдиода 8, в результате чего начинается колебательный процесс преобразования энергии магнитного поля накопительного трансформатора 3 в электрическую энергию накопительного конденсатора 9. После того, как напряжение на выходе датчика напряжения нарезисторах 10, 11 достигнет опорногозначения 01 включается компараторжения Оп можно регулировать амплитуду напряжения на конденсаторе 9 Опкот некоторого минимального значения=О - до максимальногомин%5Опик, При этом КПД генератора от глубйнй регулирования выходного наОпряжения "ик зависит слабо. Посипик макследнееобъясняется тем, что весь "излишек" энергии накопительноготрансформатора возвращается в цепь первичного источника питания. Как сле- дует из принципа действия, пиковоенапряжение на конденсаторе 9 практически не зависит от колебаний напряжения питающей сети, величины емкости конденсатора 9 и остаточногонапряжения на ней. Генератор может работать в ждущем режиме. Генератор импульсов, содержащий накопительный трансформатор, первичСоставитель И. БеляковРедактор О. Колесникова Техред С.Мигунова Корректор Н. Буряк Заказ 7899/75 Тираж 959 Подписно8 НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 966862 4ная обмотка которого через основнойнительный управляемый ключ, вклюуправляемый ключ подсоединена к ис- ценный в обратном направлении отноточнику.питания, вторичная обмотка сительно основного управляемого клюнакопительного трансформатора через ча, управляемый электрод дополни- диод подключена к накопительному 3 тельного управляемого ключа подклюконденсатору, параллельно которому чен к выходу компаратора, вход кото- включен разрядный коммутатор, о т - рого соединен с датчиком напряжения л и ч а ю щ и й с я тем, что, с на накопительном конденсаторе.целью повышения стабильности пиково- Источники информации, го значения напряжения на накопительВ принятые во внимание при экспертизе ном конденсаторе, в накопительный 1. Приборы и техника эксперимента, трансформатор введены компаратор и 1980, Р 5 с. 203, рис. 1.дополнительная обмотка, подсоединен. Приборы и техника эксперимента, ная к источнику питания через допол3, с. 1 О 1, рис, 1 (прототип).