Генератор поддерживающего напряжения для газоразрядной индикаторной панели переменного тока

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано при построениисхем формирования поддерживающегонапряжения в устройствах отображенияинформации на газоразрядных индикаторных панелях переменного тока.Цель изобретения - упрощение генератора и снижение потребляемой мощ"ности.На фиг,1 - приведена электричес"кая схема генератора поддерживающегонапряжения; на фиг.2 - временные диаграммы его работы,Генератор содержит формирователь1 однополярных импульсов по координате Х, формирователь 2 однополярных импульсов по координате У, первый ключевой транзистор 3, первый 4,второй 5 диоды, первый резистор 6,второй ключевой транзистор 7, второй8, третий 9, четвертый 10, пятый 11резисторы, третий 12, четвертый 13диоды, шину 14 питания, шину 15 нулевого потенциала, первую положительную шину 16 смещения, первую отрицательную шину 17 смещения, вторуюположительную шину 18 смещения, вторую отрицательную шину 19 смещения,управляющий транзистор 20 и шестойрезистор 21,На диаграммах приняты следующиеобозначения: 9 , Ча - управляющиех фимпульсы, поданаемйе соответственнона формирователи однополярных импульсов по координатам Х и У, П,11 - поддерживающие напряжения Формирователей соответственно по координатам Х и У Б = Б - Б - ре 1 ху х мэультирующее напряжение на эквивалентной емкости панели;- длительность импульса поддерживающегонапряжения;",р, 1, - длительностисоответственно Фронта и среза импульса поддерживающего напряжения;Т - период последовательности импульсов напряжения; Е - напряжениепитанияГенератор работает следующим образом,В исходном состоянии нсе транзисторы закрыты, Это достигается тем,что 1111 = О, и надежное эапираниеа 1 эключевых транзисторов 3 О 1,;,)0,11 с О) обеспечивается соответственно шинами 6 и 17 смещения. Сприходом управляющего импульса Тоткрывается управляющий транзистор5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Аналогично генератор работает при формировании импульсов поддерживающего напряжения по координате У,Таким образом, предлагаемый генератор позволяет уменьшить по сранне 20. Тем самым образуется цепь протекания тока: вторая положительная шина 18 смещения, управляющий транзистор 20, резисторы 10 и 9, первая отрицательная шина 17 смещения, в результате 118 меняет знак и такима 1.аобразом обеспечивается переход ключевого транзистора 7 в режим насыщения. В результате возникновениятока в цепи: шина 14 питания, резисторы 6 и 8, второй ключевой транзистор 7, шина 15 нулевого потенциала,открывается транзистор 3. Эквивалентная емкость панели заряжается до значения напряжения шины 14 питанияпо цепи: шина 14 питания, первый,ключевой транзистор 3, третий диод12, зквйналентная емкость панели,нижний четвертый диод 13, второй диод 5, второй ключевой транзистор 7,шина 15 нулевого потенциала, Такимобразом формируется фронт и вершинаимпульса поддерживающего напряженияпо координатс Х,Для надежного закрывания первогои второго ключевых транзисторов 3 и7 с целью исключения возможностивозникновения сквозных токов на базыданных транзисторов через резисторы2 и 9 подаются соответственно запи-рающие напряжения от первой положительной и первой отрицательной шин6 и 17 смещения. С помощью. этих шинн базовых цепях ключевых транзисторон после окончания действия управляющих импульсов протекают обратныетоки, которые способствуют быстромурассасыванию избыточного заряда вбазах, В итоге, после прекращенияпоступления управляющего импульсаключевые транзисторы быстро перехо-.дят из режима насыщения н режим отсечки,Разряд эквивалентной емкости, т,е,формирование среза импульса поддер-.живающего напряжения, осуществляетсяпосле окончания действия управляющего импульса по цепи: первый диод 4,третий и четвертый диоды 12 и 13 одного формирователя, эквивалентнаяемкость, диоды 12 и 13 другого формирователя, резистор 11, шина 15 нулевого потенциала,(4) 3 12904 нию с прототипом число используемых транзисторов за счет сокращения в каждом формирователе однополярных импульсов транзистора, обеспечивающего управление первым ключевым транзистором. Кроме того, уменьшается мощность рассеивания на ключевом транзисторе, в чем можно убедиться из следующих расчетов.Среднюю рассеивающую мощность за 10 счет заряда эквивалентной емкости панели определяют из соотношения: где РсР , - средняя мощность, рассеиваемая за счет заряда эквивалентной емкости панели;Б - амплитуда импульсов 20поддерживающего нап"ряжения;1 - значение тока зарядаэквивалентной емкос-,ти панели, 25Так как на интервале времени Р базовый ток ключевого транзистора 1 = соцзС и коллекторный ток 1 = - = сопя, значение тока заряда эквивалентной емкости панели можно 30 найти из выражения ь(2)7 ргде С - эквивалентная емкость па-нели,35Подставляя (2) в (1), получаемокончательно для средней мощностирассеивания следующие выражения;РБС(3)сР. РассПринимая значения Ц : Е : 100 В;С= 3000 пФ; Т,р = 0,3 мкс; Т=20 мкс,получаем из выражений (2) и (3)1 = 1 А; Рсс= 0,75 Вт,При использовании в прототипе режима работы генератора постоянноготока для генератора поддерживающегонапряжения средней мощности рассеивания за счет. заряда эквивалентной ем- Юкости панели добавляется рассеиваймая мощность в результате работы генератора тока в течение всей длительности импульса поддерживающего напряжения. Данную мощность можно определить из следующего выражения: где П , - напряжение на ключевомклтранзисторе в течение времениТак как напряжение источников смещения в прототипе равно 8 В, то считаем, что напряжение П"- 4 В; тогда при длительности импульса5 мкс, т,е. Р ; получаем мощность Р = 1 Бт.Таким образом, суммарная мощность, рассеиваемая на ключевом транзисторе, .для прототипа равна. 1,75 Вт, а для предлагаемого генератора 0,75 Вт. В результате сокращения рассеиваемой мощности более, чем в 2 раза, можно использовать транзистор с меньшей допустимой мощностью рассеивания, что снижает габариты, вес и стоимость всего генератораФормула изобретения Генератор поддерживающего напряжения для газоразрядной индикаторной панели переменного тока, содержащий два формирователя однополярных импульсов по координатам Х и У соответственно, каждый иэ которых состоит из первого диода, первого ключевого транзистора, база которого подключена к одному из выводов первого и второго резисторов, второго ключевого транзистора, коллектор которого соединен с катодом второго диода, а база - с одним из выводов третьего и четвертого резисторов, пятого резистора, один из выводов которого подключен к шине нулевого потенциала, шестого резистора и управляющего транзистора, база которого явля" ется входом генератора, причем другой вывод резистора соединен с шиной питания и первой положительной шиной смещения, а другой вывод третьего резистора подключен к первой отрицательной шине смещения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения генератора и снижения потребляемой мощности, каждый формирова-, тель однополярных импульсов содержит последовательно соединенные третий и четвертый диоды, общий вывод которых является выходом генератора, анод третьего диода соединен с коллектором первого ключевого транзистора и катодом первого диода, анод которого подключен к шине нулевого потенциала, один из выводов шестого резистора соединен с второй положительной ши/5 Проектная, 4 дприятие, г, Ужгор ной смещения, а другой вывод - с базой первого ключевого транзистора,эмиттер которого подключен к шинепитания, другой вывод второго реэистора соединен с коллектором второгоключевого транзистора, эмиттер которого подключен к шине нулевого потенциала, другой вывод четвертогорезистора соединен с коллектором упПроизводственно-полиграфическо равляющего транзистора, эмиттер которого подключен к второй положительной вине смещения, а другой вывод пятого резистора соединен с анодом второго диода, причем катод четвертого диода одного формирователяоднополярных импульсов подключен каноду второго диода другого формирователя однополярных импульсов,