Генератор прямоугольных колебаний

прав .Коед. Ю.974, в 6,ео раро - ечн лем режима перем ка трансформатор ред. Ю.И.Конева," вып. 10, с, 118- (54) ГЕНЕРАТОР П гничивания сердСб. ЭТ,А/ПоМ.:Сов. радио,122.ЯМОУГОЛЬНЫХ КОЛ д978,2 ил. 4 йь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ С(56) Мелешин В.И., Опадчийметрирование транзисторныхзователей напряжения с вневлением. - Сб. ЭТ, А/Под рнева. - М.: Сов. радио, 1с. 50-54.Юрченко А.И., ГоловецкийКартаев П,И. Транзисторнь 1 езователи с непосредственным 7) Изобретение относится к полупродниковой преобразовательной технике и может быть использовано в трансформаторных автогенераторах прямоугольных импульсов. Целью изобретенияявляется упрощение генератора путемисключения магнитного пояса. Дляэтого в генератор дополнительно введены резистивный и резистивно-емкостный делители напряжения 9 и 10 соответственно и компаратор 11. Крометого, генератор содержит трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 со средней точкой 3, источник 4 питания,силовые транзисторы 5 и 6, вторичную обмотку 8, инверсный 12 и неинверсный 13 входы компаратора, выход14 компаратора, блок управления 16с входом 15 и выходами 17 и 18. Надежная работа генератора обеспечивается за счет введения в него компаратора и резистивно-емкостного и резистивного делителей и включения ихпо схеме, приведенной на чертеже.индукции,Генератор прямоугольных колебаний рдботает следующим образом.В исходном состоянии напряжение источника 4 (0 ) питания равно нул)о. Равны нулю также напряжения блока 16 управления и компаратора 11, Работд генератора начинается при поддче питдюшх напряжений. При этом в схеме генератора возникают автоко 50 55 Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в трансформаторных автогенераторах прямо 5 угольных колебаний.Цель изобретения - упрощение генератора путем исключения магнитногопояса,На фиг. 1 изображена схема предлагаемого генератора;на фиг. 2 - графики, поясняющие его работу.Геератор прямоугольных колебанийсодержит трансформатор 1 с первичнойобмоткой 2 со средней точкой 3, подключенной к шине источника 4 питания, к общей шине подключены эмиттеры словых транзисторов 5 и 6, коллекторы которых подключены к первомуи второму 7 выводами первичной обмотки 2 трансформатора 1, вторичнаяобмотка 8 которого одним выводом соединена с общей шиной, а вторым выводом - с одними выводами резистивного делителя 9 и резистивно-емкостного делителя 10, другие выводы коорых соединены с общей шиной, компардтор 11, инверсный вход которого 12соплиен со средней точкой реэистив -но-емкостного делителя 10, а неинверсн рй ход 13 - со средней точкой реэистивного делителя 9, Выход 14 компдрдторд 11 соединен с входом 15 блока 16 управления, выходы 17 и 18 блока управления соединены с базамитрднзисторов 5 и 6 соответственно.На фиг, 2 приняты обозначения:Г - напряжение нд обмотках трансрформатора 1; 0 , У, - напряжения ндинверсном 12 и неинверсном 13 входахкомпдрдторд 11; (1 - выходное апряжение компдрдтора 11; дз,токи с оных трдзисторов 5 и б,Бр мя 1 сс- оенты/ I4 1времени дГ 3 ре менной пнсрвдл т 45В и Н - ин;укгия и напряженностьв сердечнике трднсформаторд 1;+Б-В - максимальное положительное иГтмаксимальное отрицательное значения лебания.Силовые транзисторы 5 и 6 поочередно переключаются, что обусловливает наличие на обмотках трансформатора 1 напряжения прямоугольной формы (фиг. 2 а). 11 еханиэм возникновения автоколебаний показан на фиг, 2. После подачи питающих напряжений выходное напряжение Г 1 компаратора 11 принимает либо положительное, либо отрицательное значение.Это напряжение поступает на вход 15 блока 16 управления, который обеспечивает переключение силовых транзисторов 5 и 6 в противофазе. Положительное напряжение на входе 15 блока 16 управления соответствует положительному напряжению на его выходе 17 иотрицательному напряжению на его выходе 8, что,в свою очередь, обеспечивает открытое состояние силового транзистора 5 и закрытое состояние ,силового транзистора 6, Отрицательное напряжение на входе 15 соответствует открытому состоянию силового транзистора 6 и закрытому состоянию силового транзистора 5.Пусть в момент времени(фиг.2) напряжение на выходе 19 компаратора 11 положительное. При этом открыт силовой трднзистор 5 и закрыт силовой транзистор 6. Нд обмотках трансформатора 1 напряжение имеет полярность; плюс нд начале обмоток, минус нд конце. Напряжение втори ной обмотки 8 указанной полярности поступает на реэистинно-емкостный и резистивный делители. Ндпряжение 0 инверсного входа 15 возрастает по мере переэаряда коцесатора делителя 10, Напряжение Г неинверсного входа 13 постоявое, Разность напряжений ГФ. и Н , т.е, входное напряжение компдрдторд 11, по:ажительная. Через время, равное времени полупериода рабочей частоты генератора (в момент времени с фиг. 2), напряжение Б превышает величину напряжения 0Ф.Это приводит к смене знака его выходного напряжения с положительного нд отрицательный. Соответственно силовой транзистор 5 закрывается, а силовой транзистор 6 открывается.При этом происходит смена полярности напряжения обмоток трансформатора 1.Смена полярности напряжения вторичной обмотки 8 приводит к смене полярности напряжения Г 1, и началу изменения напряжения С в сторону отрицатепьной полярности по мере перезаряда конденсатора делителя 10, Через время, равное полупериоду рабочей частоты генератора (в момент времени5фиг. 2), опять происходит смена знака входного и выходного напряжений компаратора 11 с отрицательного на положительный. Далее процесс повторяется. 10Параметры схемы генератора должны быть выбраны таким образом, чтобы время полупериода рабочей частоты генератора, определяемое временем переэаряда конденсатора делителя 10, 15 было меньше времени перемагничивания сердечника трансформатора 1, т.е, времени изменения его индукции под действием напряжения, приложенного к основной обмотке, н пределах 20 от -В до +В , Частный цикл перемегничивания трансформатора 1 для этого случая показан на фиг, 2 сплошной линией. В каждый полупериод рабочей частоты необходимо также обеспечить перезаряд конденсатора по начальному линейному участку экспоненты.Для этого постоянная времени перезаряда конденсатора должна в 5-10 раэ превышать время полупериода рабочей 30 частоты, а амплитуда напряжения на нем составлять 0,05 - 0,2 от величины напряжения вторичной обмотки 8.Несимметрия работы генератора возникает из-за неодинаковых падений напряжения на открытых силовых транзисторах 5 и 6 и неодинаковых времен их переключения. В этом случае изменение индукции трансформатора 1 за разные полупериоды рабочей 40 частоты также неодинаково. Зто приводит к смещению частного цикла перемагничивания трансформатора 1 от симметричного относительно начала координат положения в сторону области 45 насыщения, что, в свою очередь, приводит к несимметрии токов, протекающих по коллекторной цепи силовых транзисторов 5 и 6 (на фиг. 2 процессы при несимметричной работе генератора показаны пунктиром).Принцип работы предлагаемого генератора предусматривает исключение смещения частного цикла перемагничивания трансформатора 1 в область глу бокого насьпцения, которое способно привести к недопустимо большим пикам тока намагничивания через один из силовых транзисторов 5 или 6. Ограничение смещения частного цикла в область глубокого насыщения происходит следующим образом.При входе рабочей точки по индукции в начало области насыщения сразу возрастает доля напряжения, прикладываемого к индуктивности рассеяния основной обмотки 2 трансформатора 1. Соответственно уменьшается напряжение на его вторичной обмотке 8, а следовательно, и напряжение У на инверсном входе 13 компаратора 11. Причем напряжение Б на его инверсном входе 12 в это время практически не изменяется, поскольку является напряжением на конденсаторе делителя 10, время перезаряда которого гораздо больше. Это приводит к изменению знака входного и выходного напряжений компаратора 11, переключению силовых транзисторов 5 и 6 и, следовательно, к выходу рабочей точки по индукции иэ области насьпцения.Таким образом, в предлагаемом генераторе рабочая точка по индукции может входить лишь в начальную зону области насыщения. При этом компенсация влияния разности напряжения на открытых силовых транзисторах и времени их переключения на работу генератора производится корректировкой длительности полупериодов его рабочей частоты, При этом обеспечивается надежная работа генератора.Формула и з обретенияГенератор прямоугольных колебаний содержащий трансформатор, средняя точка первичной обмотки которого соединена с шиной питания, первый и второй силовые транзисторы, коллекторы которых соединены с первым и вторым выводами первичной обмотки трансформатора соответственно, вторичная обмотка трансформатора одним выводом соединена с общей шиной, выходы блока управления соединены с базами первого и второго силовых транзисторов соответственно, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью упрощения генератора путем упрощения конструкции трансформатора,в него введены компаратор, резистивно-емкостный и резистивный делители, причем инверсный вход компаратора соединен со средней точкой резистивно-емкостного делителя, резистор которого соединен с1348984 и,р Составитель Ю.Романовскийедактор,.Пчолинская Техрсд Л.Олийнык К тор В Гирняк а 5199/56 Тираж ВПИИПИ Государственно одпи го комитета СССР и открытий норетен ва, Ж1 о Лс.г035, Нос ушскаЛ1 роизнодственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вторым выводом вторичной обмотки трансформатора,а конденсатор - с общей шиной,нсиннертируищий вход компаратора соединен со средней точкой резистивного делителя, первый вывод которого соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, а второй - с общей шиной, выход компаратора соединен с входом блока управления.