Генератор прямоугольных колебаний

(1 ) 100144 Союз СоветсиинСоциалистическихреспублик ТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ С(22)Заявлено 02.07.79 (2) 2787133/18-2 с присоелинением заявки,%(23)приоритет Гасударственный калнтет Опубликовано 28.02,83. Бюллетень8менам нэобретеннй н аткрытнй Дата опубликования описания 28,02,8 ий,овский,А.А.За и В,Я,Туровс В,Н.Бр 72) Авторы изобретен ж Заявитель 54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в трансформаторных генераторах прямоугольных колебаний с внешним управлением,,Известны генераторы прямоугольных колебаний с внешним управлением, содержащее полупроводниковые, например транзисторные ключи, трансформатор и блок управления с задающим генератором11.Недостатком таких генераторов является одностороннее насыщение сердечника трансформатора, приводящее к возникновению пиков тока намагничивания через один иэ транзисторных ключей, что уменьшает КПД и надежность. Наиболее близким к предлагаемому является генератор прямоугольных колебаний, содержащий транзисторы, транс форматор с магнитопроводом с первичной и выходной обмотками и блок управления с задающим генератором, выходы которого подключены к базамтранзисторов 1 21.Недостатком известного . генератораявляется невысокая надежность.Цель изобретения - повышение надежности генератора эа счет исключения пиков тока через силовые транзисторы, превышающих ток нагрузки,Указанная цель достигается тем,что в генератор прямоугольных колебаний, содержащий транзисторы, трансформатор с магнитопроводом с первичной и выходной обмотками и блок управления, выходы которого подключенык базам транзисторов, коллекторы которых соединены с первичной обмоткой,введены источник тока и два выпрямителя, а магнитопровод трансформаторавыполнен из двух сердечников, на кажадом из которых расположены по дведополнительных обмотки, при этом первые дополнительные обмотки соединенывстречно-последовательно и подключены к источнику тока, а каждая иэ втогде О рт напряжение питания генератораа,максимальная рабочая индукция. трансформатор 15;уход рабочей точки от симметричного положения,3 10014 рых дополнительных обмоток через соответствующий выпрямитель подключена к блоку управления.На.чертеже приведена схема предлагаемого генератора. 5Схема содержит транзисторы 1 и 2, блок 3 управления, первичную обмотку 4 со средней точкой, магнитопроводы 5-7, первые дополнительные обмотки 8 и 9, вторые дополнительные обмотки 10 10 и, 11, выпрямители 12 и 13, источник 14 тока, трансформатор 15, датчик 16 положения рабочей точки, источник 17 питания с напряжением О, выходная обмотка 18, нагрузка 19. 15Базы транзисторов 1 и 2 подключены. к выходам блока 3 управленияКоллекторы транзисторов подключейы к первичной обмотке 4 со средней точкой 5. Источник 14 тока подключен к 20 последовательно соединенным первым дополнительным обмоткам 8 и 9 . Вторые дополнительные обмотки 10 и 1 через выпрямители 12 и 13 подключены к входам блока 3 управления. 2Генератор работает следующим образом.В блоке 3 управления формируются синхронизирующие импульсы равной длительности, поочередно открываю- зв щие транзисторы.1 и 2, которые подключают источник 17 питания поочередно к каждой из полуобмоток первичной обмотки 4 трансформатора 15 Ток источника 14 тока, пропущенный через первые дополнительные обмотки 8 и 9 датчика 16 положения рабочей точки, смещает петли намагничивания магнитопроводов 6 и 7 трансформатора 15 в разные стороны на величину ширины петли гистереэиса материала сердечников магнитопроводов 6 и 7.Средние значения выпрямленных выпрямителями 12 и 13 напряжений вторых дополнительных обмоток 10 и 1 определяются выражениями%, Ьр, ЬВ0 = - О-Гы 1ФЗр 4Ч: - число витков обмоток 10 и 11особратной связи;И - число витков первичной обпмотки 4.В блоке 3,управления определяется разность напряжений О и 0, которая является сигналом обратной связи О, с помощью которого регулируется относительная длительность синхронизирующих импульсов+:а.где 1 и с - длительность синхронизирующих импульсов, открывающих соответственно транзисторы 1 и 2,Напряжение О определяется выра- жением осО = ОпС 43и рюВеличина М регулируется в соответствии с выражением=0 С 1где - коэффициент пропорциональностиУход рабочей точки от симметричного положения дВ в зависимости отопределяется выражениемЬ 01ьв=ОК)61, 161О Огде- площадь сечения магнитопроводов 6 и 7 трансформатора 15, АО - разница между падениями напряжений на открытых, транзисторах 1 и 2. При появлении несимметрии в перемагничивании трансформатора 15, т,е. при Ь В появляется сигнал обратной связи Окоторый изменяет величину. Изменение М , в своа очередь, приводит к уменьшению несимметрии ьВ. Таким образом, в предлагаемом устройстве реализован контур обратной связи по поддержанию симметричного перемагничивания трансформатора 15.Напряжения вторых дополнительных обмоток 10 и 11 не зависят от тока нагрузки 19 генератора, Они зависят только от положения рабочей точки, что позволяет эффективно обнаруживать и устранять несимметрию и таким образом повысить надежность работы генератора. При этом даже при ЬВ 0 ток через транзисторы 1 и 2 будетпрактически равен току нагрузки 19. Это объясняется тем, что из-эа первоначального смещения сердечников в, моменты коммутации транзисторов 1. два выпрямителя, а магнитопровод и 2 не происходит насыщения магни- трансформатора выполнен из двух сер". топроводов 6 и 7 трансформатора 15, .дечников, на каждом из которых распоПрименение предлагаемого устрой- ложено по две дополнительных обмотки, ства позволяет повысить надежность 3 при эъом первые дополнительные обмотгенератора за счет исключения пи- ки соединены встречно-последовательков тока через транзисторы, превыша- но и подключены к источнику тока а ющих ток нагрузки. каждая из вторых дополнительных моток через соответствующий выпрямитель подключена к блоку управления.формула изобретенияГенератор прямоугольных колебаний, содержащий транзисторы, трансформатор с магнитопроводом с первич- ф ной и выходной обмотками и блок управления, выходы которого подключены к базам транзисторов, коллекторы которых соединены с первичной обмоткой, о тлйчающийся тем, что,сце- в лью повышения надежности, в него дополнительно введены источник тока и Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Андреев В.В. Несимметричныйрежим трансформатора в.усилителе мощ"ности статического преобразователя.Сб. ЗТ в А, 1971. вып. 2, с. 124" 1312, Мелешин В.И., Опадчий Р.ф.,Симметрирование транзисторных преобразователей напряжения с внешним управелением. Сб ЭТ в А. 1974, вып. 6,с. 50-55.Заказ 1443/ Филиал ЛПП "Патент". г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 934НИИПИ Государственногопо делам изобретений и13035, Москва, Ж, Ра Подписноеомитета СССРоткрытийшская наб., д,