Устройство для управления ключевым элементом

(59 4 Н 02 М 1/О ЯКс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ-07 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытЖ Н АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССР У 980229, кл. Н 02 М 1/08,.1980.Авторское свидетельство СССР У 875554, кл. Н 02 М 1/08, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КЛЮЧЕВЫМ ЭЛЕМЕНТОМ(57) Изобретение относится к электро технике, а именно к импульсной и преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение стабильности параметров выходных импульсов. Устройство содержит генератор управления 1, формирователь импульсов (ФИ) 6, импульсный трансформатор 7, выпрямитель 8 и нагрузку 9. В устройство введены счетчик (С) 2, элементы совпадения 3, 4 и инвертор 5.С 2 показывает в каком направлениипроисходит последнее перемагничивание Тр 7 и определяет величину остаточной намагниченности, таккакиндукция сердечника пропорциональнавремени перемагничивания сердечникаВведение новых узлов и связей обеспечивает ограничение длительностиимпульса ФИ 6, и перемагничиваниесердечника определяется кривой перемагничивания предыдущего периода.Это позволяет избежать показанийпередней части выходного импульсаустройства и, следовательно, повысить его стабильность, а такжеисключить дополнительный перегревобмоток Тр 7 после намагничивания,что повьппает КПД. 3 ил.1234Изобретение относится к электротехнике, а именно к импульсной и преобразовательной технике.Целью изобретения является повышение стабильности параметров выход ных импульсов.На фиг, 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - кривая намагничивания сер О дечника импульсного трансформатора.Устройство для управления ключевым элементом содержит последовательно соединенные генератор 1 управления и счетчик 2. Вход генератора 1 управления подключен к первым вхо-, дам первого 3 и второго 4 элементов совпадения, Выход счетчика (старшего разряда счетчика) 2 соединен с вторым входом первого элемента 3 совпадения и через инвертор 5 с вторым входом второго элемента 4 совпадения Выходы первого 3 и второго 4 элементов совпадения подключены к входам формирователя 6 двухполярных выходных импульсов, выход которого соединен с первычными обмотками импульсного трансформатора 7. Выходная обмотка импульсного трансформатора 7 через выпрямитель 8 подключена к нагрузке 9.Генератор 1 управления может быть выполнен, например, на логических элементах И-НЕ, причем управляющим входом служит один из входов послед него элемента И-НЕ.Счетчик 2 - двоичный, предназначен для подсчета и запоминания количества импульсов управляемого генератора 1 за время каждого периода выходной частоты усилителя формирователя 6. Величину периода Т выходного сигнала старшего разряда счетчика 2 выбирают из условия обеспечения за время Т перемагничивания сердечника импульсного трансформатора 7 по полной петле перемагничивания при заданных амплитуде выходного импульса и сопротивлении нагрузки.Формирователь 6 предназначен для формирования на входной обмотке импульсного трансформатора 7 двухполярных импульсов заданной амплитудыс крутыми фронтами и может быть выполнен в виде двухконтактного усилителя или по схеме симметричноготриггера с непосредственным раздели 930 1тельным запуском по входам установки.Выпрямитель 8 выполнен двухполупериоцным.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на выходах всех разрядов счетчика 2 нулевой уровень. Состояние сердечника импульсного трансформатора характеризуется точкой М на кривой намагничивания (фиг. 3).Управляющий сигнал в виде импульса положительной полярности (Лиг,2 а) поступает на вход генератора 1 управления, который начинает генерировать прямоугольные импульсы (фиг. 26), поступающие на вход счетчика 2.Счетчик 2 осуществляет счет поступающих на его вход импульсов с периодом счета Т = 2" Тг, где Т - период колебаний управляемого генератора 1; и - разрядность счетчика 2.На выходе старшего разряда счетчика появляются выходные импульсы 1с периодом Т, которые поступают на вход первого элемента 3 совпадения и, кроме того, на вход инвертора 5, с выхода которого инвертированныйсигнал подается на вход второго элемента 4 совпадения. Наличие на других входах первого 3 и второго 4 элементов совпадения управляющего сигнала разрешает прохождение прямого и инвертированного сигналов с выхода старшего разряда счетчика 2 на входы формирователя 6 (фиг. 2 б,г ), выходной сигнал (фиг, 2 д) которого поступает на входную обмотку импульсного трансформатора, Под действием указанного сигнала лроисходит перемагничивание сердечника импульсного трансформатора 7 по полной петле перемагничивания (фиг. 3 ), причем в течение положительного полупериода выходного сигнала формирователя 6 рабочая точка перемещается из точки М вточку М по пути М - В - Н- М, а в течение отрицательного полупериода рабочая точка возвращается по пути М-(+В)-(-Н )-М . Таким образом, полный цикл перемагничивания заканчивается за время Т, затем цикл перемагничивания повторяется и т.д. При этом выходной сигнал с формирователя 6 поступает через импульсный3 12349трансформатор 7 на выпрямитель 8,Выпрямленный сигнал (фиг. 2 е) вьделяется на нагрузке 9,По окончании управляющего сигналагенератор 1 управления прекращает 5генерировать импульсы, счетчик 2прекращает счет и переходит в режимзапоминания, на входах первого 3 ивторого 4 элементов совпадения появляется нулевой уровень, запрещающий прохождение сигналов на входыформирователя 6.Состояние сердечника импульсноготрансформатора 7 по окончании управляющего сигнала произвольной длительности характеризуется остаточной индукцией В (фиг. 3).Счетчик 2 в режиме запоминаниясодержит число, пропорциональноевремени последнего незавершенного 20цикла перемагничивания сердечника,причем значение сигнала на выходестаршего разряда счетчика 2 показывает в каком направлении происходитпоследнее перемагничивание, а значение сигналов на выходах остальныхразрядов определяет величину остаточной намагниченности В , так какиндукция сердечника пропорциональнавремени перемагничивания сердечника. Зб 30 Устройство для управления ключевым элементом, содержащее генератор управления, формирователь двухполярных выходных импульсов, выходы ко" торого подключены к первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого подключена через выпрямитель к выходным выводам устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности параметров выходных импульсов, в него введены счетчик, инвертор и два элемента совпадения, причем вход генератора управления подключен к первым входам элементов совпадения, выход - к входу счетчика, выход которого подключен к второму входу первого элемента совпадения и через инвертор - к второму входу второго элемента совпадения, выходы элементов совпадения подключены к двум соответствующим входам формирователя. По поступлении следующего управляющего сигнала счетчик 2 продолжает счет от значения, записанного в нем, в результате чего длительность35 первого импульса на выходе формирователя б будет соответственно ограничена и перемагничивание сердечника из состояния, определяемого на кривой перемагничивания точкой В1 (фиг. 3), произойдет в нужном направлении и без значительного увеличения тока намагничивания, так как максимальное время, в течение которого будет происходить перенасыщение сердечника, не превысит Ть /2.Это позволяет избежать показаний передней части выходного импульса устройства и, следовательно, повысить его стабильность, а также исключить дополнительный перегрев обмоток дополнительного импульсного трансформатора током намагничивания, что повышает КПД устройства.После включения устройства начальные состояния сердечника импульсного трансформатора 7 и счетчика 2 могут быть любыми, однако под действием первого импульса с вихода формирователя 6 сердечник переходит в состояние насыщения, характеризующееся на кривой намагничивания точкой М или М ; причем кратковременное увеличение тока намагничивания практически не вызывает перегрева обмотки импульсного трансформатора и не влияет на стабильность параметров выходных импульсов. Формула и з о б р е т е н и яТираж 631 осударственного ам изобретений Москва, Ж, Р комитета СССР открытий ушская наб., д. 4/5