Преобразователь с частотно-широтно-импульсным управлением

(57)роникравле ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЭ 3839323/24-0707.01.8523.08.86. Бюл, Иф 31Б.В. Новоселов, Н.Н. Кокошкин,Трофимов и Н.Н. фомин621.314.58(088.8)Электронная техника в автоматиод ред. Ю.И. Конева. И.: "Советрадио", вып. 11, 1980, с,203 рис.2.торское свидетельство СССР0935, кл. Н 02 И 3/335, 1982,НРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ЧАСТОТНО-ШИ-ИМПУЛЬСНЫИ УПРАВЛЕНИЕМИзобретение относится к электе и используется в системах упния преобразователей напряжения 80252887 Цель изобретения - повышение надежности в работе схемы при малом значении постоянной времени интегратора. Устр-во содержит интегратор 1 на операционном усилителе 2, преобразователь 4, импульсный усилитель мощности на составных транзисторах 5, 6, Введение резисторов 22, 24 и диодов 25, 26 в цепи обратной связи 19, 20, подключенных к базам управляющих транзисторов 11, 12, обеспечивает их надежное запирание до окончательного запирания силовых транзисторов. Наличие положительной обратной связи приводит к импульсному характеру процесса запирания и отпирания транзис- фторов. 1 ил.2887 50 1 125Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке устройств автоматического управления различных радиотехнических устройств с частотно-широтно-импульсным управлением,Целью изобретения является повышение надежности в работе схемы при малом значении постоянной времени интегратора.На чертеже показана принципиальная электрическая схема преобразователя. При нулевом входном сигнале преобразователя, который поступает на инвертирующий вход ОУ 2, в момент включения преобразователя транзисторы верхнего плеча 11 и 7 илинижнего плеча 2 и 8 импульсного усилителя мощности за счет положительной обратной связи, осуществляемой через цепочки 9 или 20, переходят в открытое состояние. Другое плечо - в закрытое, так как на входе усилителя мощности стоят транзисторы различной проводимости.Преобразователь содержит интегратор 1 на операционном усилителе (ОУ)2 с конденсатором обратной связи 3, включенным между выходом ОУ и его инвертирующим входом, который соединен с входным выводом преобразователя 4. Импульсный усилитель мощности состоит из двух составных транзисторов 5 и 6, силовые транзисторы 7 и 8 которых (разного типа проводимости) включены последовательно и эмиттерами подключены к разнополярным выво" дам 9 и 10 источника питания, эмиттерц управляющих транзисторов 11 и 12 с проводимостью, обратной проводимости силовых транзисторов, подклю" чены к общему выводу преобразователя, база управляющего транзистора 11 подключена через резистор 13 к выходу интегратора 1 и к катоду диода 14, анод которого соединен с общим вы- водом схемы, а база управляющего транзистора 12 подключена через резистор 15 к выходу интегратора 1 и к аноду диода 16, катод которого соединен с общим выводом схемы, Точка соединения коллекторов силовых транзисторов образует выходной вывод преобразователя 17, который через резистор 18 подключен к инвертирующему входу интегратора, а через две цепочки 19 и 20 обратной связи подключен к базам управляющих транзисторов 11 и 12, причем каждая цепочка состоит из двух резисторов 21 и 22 23, 24), соединенных последовательно, один из которых зашунтирован диодом 25(26) таким образом, что анод шунтирующего диода 25 соединен с базой управляющего транзистора 11, а катод шунтирующего диода 26 соединен с базой управляющего транзистора 2,Преобразователь работает следующим образом.15 20 25 30 Пусть для определенности в момент включения преобразователя открывается верхнее плечо усилителя мощности. Тогда на интегратор поступает сигнал положительной полярности. На выходе интегратора при этом начинает расти сигнал отрицательной полярности. Это приводит к уменьшению суммарного положительного сигнала интегратора и выхода усилителя мощности на базах управляющих транзисторов 11 и 12, причем положительный сигнал с выхода усилителя мощности на базу управляющего транзистора верхнего плеча поступает через резисторы 21 и 22, а на базу управляющего транзистора нижнего плеча - через резистор 24 и шунтирующий диод 26. Параметры цепочки, составленной из резистора 24 и диода 26, подобраны так, что даже примаксимальном отрицательном сигнале на выходе интегратора будет осуществляться надежное запирание управляющего транзистора нижнего плеча до тех пор, пока не закроется силовой транзистор 7 верхнего плеча, Уменьшение сигнала на базах транзисторови 12 повлечет эа собой запирание транзистора 11, а затем силового транзистора 7, отчего произойдет сме" на знака сигнала на базах управляющихтранзисторов 1 и 12 и соответственноэапирание верхнего плеча и отпирание нижнего плеча усилителя мощности,а значит, и смена знака входного сигнала интегратора. Сигнал отрицательной полярности на выходе интегратораначинает уменьшаться, а при переходечерез ноль увеличивается сигнал положительной полярности. Это приводит 55 к тому, что базовые сигналы транзисторов 11 и 12, имеющие отрицательнуюполярность, начнут уменьшаться, причем отрицательный сигнал с выхода3 1252887 4усилителя мощности на базу запертогоуправляющего транзистора и верхнегоплеча поступает через цепочку, составленную из резистора 22 и шунтирующегодиода 25,параметры которой подобранытаким образом, что даже при максимальном положительном сигнале на выходе интегратора будет осуществляться надежное запирание управляющеготранзистора 11 до тех пор, пока не 10закроется силовой транзистор 8 нижнего плеча, Отрицательный сигнал свыхода усилителя мощности на базуоткрытого управляющего транзистора12 нижнего плеча поступает через резисторы 23 и 24. Уменьшение базовыхсигналов, имеющих отрицательную полярность, влечет за собой запираниетранзистора 12, а затем силового. транзистора 8, отчего снова происхо17 преобразователя не станет равендит смена знака сигналов на базахтранзисторов 11 и 12 и верхнее плечоопять открывается, а нижнее закрывается, Наличие положительной обратнойсвязи приводит к тому, что отпираниеи запирание каждого из плеч уИ носитимпульсный характер,Таким образом, при нулевом входномсигнале преобразователя на выходе интегратора будет сигнал треугольнойФормы, а на выходе преобраэователя -симметричные импульсы, при условии,что транзисторы 11 и 2 либо обакремниевые, либо оба германиевые,чтобы сигнал на базах этих транзисторов, при котором начинается запирание каждого иэ плеч усилителя мощности, был бы одинаков. отрицательный сигнал, что влечет засобой эапирание этого транзистора, азатем и силового транзистора 7. Набазе закрытого в этот момент управляющего транзистора 12 суммарный сигнал выхода интегратора и выхода преобразователя 17 будет положительный,поскольку параметры цепочки (резистор24 диод 26) выбраны так, что приоткрытом силовом транзисторе верхнего плеча положительный сигнал с выхода преобразователя 1 через цепоч"ку будет превышать максимальный отрицательный сигнал с выхода интегратора и тем самым будет обеспечиватьсядозапирание управляющего транзистора12 нижнего плеча до тех пор, пока силовой транзистор 7 полностью не закроется, т.е, пока потенциал на выходе 25 30 35 40 Формула иэобретениф Преобразователь с частотно-широтно"импульсным управлением, содержащий операционный усилитель, выполненный по схеме интегратора, усилитель мощности на двух составных тран" эисторах, силовые транзисторы которых разного типа проводимости включены последовательно и эмиттерами подключены к разнополярным выводам источника питания, эмиттеры управ 50 55 1 При подаче входного сигнала на преобразователь на выходе его будет меняться скважность и частота импульсов.Рассмотрим работу преобразователя при малом значении постоянной времени интегратора. В этом случае сигнал на выходе интегратора практически скачком меняет свою полярность прн подаче сигнала на его вход.Пусть для определенности открылось верхнее плечо. На выходе интегратора начинает уменьшаться сигнал положительной полярности. Если в этот момент на вход операционного усилителя 2 поступает положительный сигнал, на выходе интегратора появляется скачок отрицательной полярности. На базе открытого управляющего транзистора 1 верхнего плеча появится суммарный нулю, суммарный сигнал на базе управляющего транзистора станет отрицательной полярности, что повлечет засобой его отпирание, а затем и отпирание силового транзистора 8. Приоткрытом нижнем плече в момент подачисигнала навход операционного усилителя 2 схема работает аналогично стой лишь разницей, что дозапираниезакрытого управляющего транзистораверхнего плеча происходит через цепочку 19 (резистор 22, шунтирующийдиод 25) .Таким образом, наличие цепочек19 и 20 обеспечивает отпирание одногоплеча только после того, как закроется другое не только при нулевом.входном сигнале,но и прилюбом входномсигнале нри малой постоянной времениинтегратора,Изобретение позволяет повысить надежность работы схемы при малой постоянной времени интегратора за счетполного исключения протекания сквозных токов,.Техред Л.Сердюкова Корректор Д. Пилипенко Редактор П. Коссей Заказ 4628/54 Тираж б 31 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г ужгород, ул, Проектная, 4 3 12528 ляющих транзисторов с проводимостью, обратной проводимости силовых транзисторов, подключены к общему выводу преобразователя, при этом точка соединения коллекторов силовых транзисторов образует выходной вывод преобразователя, который через резистор подключен к входу интегратора, образующему управляющий вход преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 10 что с целью повышения надежности его в работе при малом значении постоянной времени интегратора, в него введены два резистора, соединяющих соответствующие базы управляющих 15 транзисторов с выходом интегратора, два диода, катод одного из которых 87 Ьсоединен с базой первого управляющего транзистора, а анод другого - сбазой второго управляющего транзистора, а другие выводы диодов соединены с общим выводом преобразователя,выходной вывод которого через две цепочки обратной связи, каждая из которых состоит иэ двух резисторов, соединенных последовательно, и шунтирующего диода, подключен к базам соответствующих управляющих транзисторов,причем каждый резистор, один выводкоторого соединен с базой, зашунтирован диодом так, что анод одного диодасоединен с базой первого управляющеготранзистора,а катод другого диода - сбазой второго управляющего транзистора,