Ультразвуковой генератор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11 3 В 5/4 51 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Смоленский филиал Московскогоэнергетического института, Рославлский завод алмазного инструментаи Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокочастоты им. В,П,Вологдина(57) Изобретение относится к ультразвуковой технике. Цель изобретенияувеличение выходной, мощности за счетстабилизации рабочей точки магнитострикционного преобразователя (МП),Устр-во содержит у-ль 1, выполненныйпо схеме моста, транзисторные ключи2 и 3, диодные ключи 4 и 5, источникпитания 6, МП 7, датчик 8 тока, эадатчик 10 мощности, компаратор 11,эл-ты И 12 и 13, таймер 14, триггер15, согласующие тр-ры 16 и 17. Вновьвведены импульсный стабилизатор 9напряжения, Аормирователь 18 экспоненциальных импульсов, компаратор 19,2 ил.Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано н качестве источника ультразвуконых колебаний.Цель изобретения - увеличение выходной мощности за счет стабилизации рабочей точки магнитострикционного преобразонателя.На Фиг.1 приведена структурная 0 электрическая схема предлагаемого ультразвукового генератора; на фиг.2 - эпюры, поясняющие принцип действия генератора.Ультразвуковой генератор содержит 15 усилитель 1, выполненный по схеме моста, первый 2 и второй 3 транзисторные ключи, диодные ключи 4 и 5, источник 6 питания, магнитострикционный преобразователь 7, датчик 8 тока, 20 импульсный стабилизатор 9 напряжения, задатчик 10 мощности, первый компаратор 11, первый 13 и второй 14 элементы И, таймер 14., триггер 15, первый 16 и второй 17 согласующие трансформаторы, формирователь 18 экспоненциальных импульсов и второй ком-. паратор 19.Ультразвуковой генератор работает следующим образом.Напряжение с аналогового выхода таймера 14 сравнивается в первом компараторе 11 с выходным напряжением задатчика 1 О мощности. На выходе первого компаратора 11 (фиг,2 г) появля ются импульсы длительностью С и. Отрицательными перепадами напряжения на импульсном выходе таймера 14 (Фиг.2 Ц, переключается триггер 15 (Фиг.2 в), перераспределяя поочередно импульсы 40 первого компаратора 11 через первый 12 и второй 13 элементы И (Фиг,2 3, ), на входы первого 16 и второго 17 согласуощих трансформаторов, Выходные импульсы первого 16 и второго 17 со гласующих трансформаторов (фиг.2 , ь) управляют первым 2 и вторым 3 транзисторными ключами. Причем первый транзисторный ключ 2 на время С, размыкается, оставаясь замкнутым на ос татке периода, а второй транзисторный ключ 3 замыкается, оставаясь разомкнутым на остатке периода. Логика переключения первого 2 и второго 3 транзисторных ключей обеспечивает 55 при их одновременном замыкании подачу на магнитострикционный преобразователь 7 суммы напряжений источника б питания и импульсного стабилизатора 9 (Фиг.2 д), при замыкании второго транзисторного ключа 3 - напряжения импульсного стабилизатора 9, а при одновременном размыкании перного 2 и второго 3 транзисторных ключей - разности напряжений 6 источника питания и импульсного стабилизатора 9 (фиг.2 и)Первый 2 и второй 3 транзисторные ключи имеют конечное время выключения или время рассасывания зарядов С , и С р (Фиг,2 и) по отношению к управляющим сигналам с первого 16 и второго 17 согласующих трансформаторов, Время замкнутого состояния Сэ первого и второго транзисторных ключей 2,3 становится больше времени СГ их разомкнутого состояния, Дпя компенсации этого эффекта образован дополнительный параметрический контур из Формирователя 18, второго компаратора 19 и второго элемента И 13, По командам триггера 15 формирователь 18 Формирует импульсы, амплитуда которых пропорциональна среднему току подмагничивания с коэффициентом пропорциональности, равным среднему сопротивлению нагрузки (в этом проявляется параметризм компенсации). Второй компаратор 19 сравнивает выходной сигнал Формирователя 18 с выходным напряжением импульсного стабилизатора 9 (Фиг,2 и). Пока напряжение на выходе формирователя 18 больше выходного напряжения стабилизатора 9, единичный выходной сигнал второго компаратора 19 запрещает через второй элемент И 13 замыкание второго транзисторного ключа 3. Временная задержка на замыкание второго транзисторного ключа 3 по сравнению с исходным состоянием характеризуется значением С(Фиг.2 м), Дополнительный контур компенсации является статическим с коэффициентом передачи тем большим, чем больше постоянная "ремени, определяющая спад выходных импульсов Формирователя 18, Эффект от Формирования компенсирующей временной задержки Свыражается в приближении компенсированной длительности С к длительности С р=С. Предлагаемая компенсация устраняет влияние не только времени выключения первого 2 и второго 3 транзисторныхключей, но и временных задержек н первом 2 и втором 13 элементах И, 137627Формула изобретения Ультразвуковой генератор, содержащий усилитель, который выполнен по схеме моста, в котором первое и второе противоположные плечи содержат соответственно первый и второй транзисторные- ключи, а каждое из двух других плеч которого содержат диодный ключ, источник питания, который включен в первую диагональ моста, последовательно соединенные магнитострикционный преобразователь и датчик тока, которые включены во вторую диагональ моста, последовательно соединенные задатчик мощностиФ первьЬ компаратор и первый элемент И, второй элемент",И, первый вход которого подключен к выходу первого компаратора, таймер, аналоговый выход которого подключен к сигнальному входу первого компаратора, первый согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между выходом первого элемента И и общей шиной, а вторичная обмотка которого подключена к управляющему входу первого транзисторного ключа, второй согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между выходом второго элемента И и общей шиной, а вторичная обмотка которого подключена куправляющему входу второго транзисторного ключа, триггер, вход которогоподключен к импульсному выходу таймера, а неинверсный и инверсный выходы которого .подключены к вторым вхо 10 дам соответственно первого и второгоэлементов И, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения выходноймощности за счет стабилизации рабочей точки магнитострикционного преобразователя, в него введены формирователь экспоненциальных импульсов ивторой компаратор, а последовательнос датчиком тока включен введенный импульсный стабилизатор напряжения,выход котороГо подключен к опорномувходу второго компаратора, при этомвыход второго компаратора подключенк входу запрета второго элемента И,первый вход формирователя экспонен 25 циальных импульсов подключен к инверсному выходу триггера, а второй -к выходу датчика тока, сигнальныйвход второго компаратора подключен квыходу формирователя экспоненциальных импульсов,137 б 217 Составитель В.РудайТехред А.Кравчук Редактор О.Головач ррект ож Заказ 79 б/5 Подписи ог и ауп Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 и ВНИИПИ Государствен по делам изоорет 13035, Москва, Ж