Широтно-импульсный регулятор напряжения

(19) 2 51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 4631967/О22) 03.01,8946) 29,02,92, Б ЫЙ РЕГУЛЯ(54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНТОР НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится кке и может быть использоврегулирующего органа в сисния устройствами преобразоники. Цель изобретенияфункциональных возможнобусловлен возможностьюменять фазу исходного импулгается за счет имеющилогических элементов 5, 6,генератора тока на транзиструющей цепочки на резистоденсаторе 4, 2 ил,М 8 литехнический институт цкий, О,И.Данилевич, ,Караев, А.И.Киричек и . Практические схемы на лителях. М.: ДОСААФ,И регулятор напряжеР 6,с 27,Илищ 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИПРИ ГКНТ СССР(56) Лихачев В.Лоперационных у1981, с,58, рис.36.Тышкевич Е.ния. - Радио, 1984 электротехниано в качестве темах управлевательной тех - расширение остей. Эффект устройства изьса. Это достихся в схеме15, 16, 17, 18, оре 9, интегрирах 1 и 3 и кон40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве регулирующего органа в системах управления устройствам и преобразовательной техники,Известна схема задержки последовательности прямоугольных импульсов, содержащая два операционных усилителя, два стабилитрона, два диода, конденсатор и резисторы,Недостатками известного устройства являются узкий диапазон регулирования, (1:8), необходимость использования двух источников питания, относительно высокая стоимость, Недостатки обусловлены использованием в схеме операционных усилителей.Прототипом предлагаемого изобретения является широтно-импульсный регулятор напряжения, содержащий формирователь коротких импульсов, выполненный на трех логических элементах (инвертор, повторитель и 2 И-НЕ) и конденсаторе, транзисторный ключ, транзисторный генератор тока, времязадающий конденсатор и пороговое устройство, выполненное на логическом элементе-повторителе.Недостатком прототипа является его ограниченные функциональные возможности вследствие того, что в нем осуществляется смещение только заднего фронта входного сигнала прямоугольной формы со скважностью 0,5 при неподвижном переднем, Поэтому он не может быть использован в качестве фазорегулятора,Цель изобретения - расширение функ. циональных возможностей,Поставленная цель достигается тем, что в широтно-импульсный регулятор напряжения, содержащий формирователь коротких импульсов с элементом НЕ, вход которого соединен с общей точкой через первый конденсатор, генератор тока на танзисторе, первый резистор, второй конденсатор, пороговый элемент, второй и третий резисторы, включенные последовательно между положительной шиной источника питания и общей точкой, четвертый, пятый и шестой резисторы, первый диод и третий конденсатор, дополнительно введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй диод, два элемента 2 И-НЕ и ВЯ-триггер, при этом один из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к входному выводу, а другой - к выходу элемента НЕ, точка соединения второго и третьего резисторов подключена к базе транзистора тенератора тока, эмиттер которого через первый резистор соединен с положительной шиной ис 5 10 15 20 25 30 35 точника питания, а коллектор транзистора через второй конденсатор - с общей точкой, через переход анод-катод второго диода - с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ,ИЛИ и через третий конденсатор - с входом порогового элемента, первые входы элементов 2 И-НЕ подключены соответственно к входу и выходу элемента НЕ, вторые входы этих элементов - к выходу порогового элемента, а выходы элементов 2 И-НЕ подключены к соответствующим В и Я-входам триггера, выходы которого образуют выходные выводы, вход элемента НЕ через соединенные последовательно четвертый и пятый резисторы соединены с входным выводом, к которому подключен катод первого диода, анодом соединенный с общей точкой четвертого и пятого резисторов, а шестой резистор включен между входом порогового элемента и выводом для подключения управляющего напряжения.На фиг.1 приведена принципиальная, схема устройства; на фиг.2 - кривые сигналов, формирующихся на отдельных элементах, входе и выходе устройства,Широтно-импульсный регулятор напряжения содержит четвертый резистор 1, одним выводом соединенный с входным выводом, к которому также подключен катод первого диода 2, Анод диода 2 и другой вывод резистора 1 соединены с пятым резистором 3. Свободный вывод резистора 3 соединен с одной обкладкой первого конденсатора 4 и входом элемента 5 НЕ, Другая обкладка конденсатора 4 соединена с общей точкой схемы, Входной вывод и выход элемента 5 подключены к входам элемента 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Выход элемента 6 соединен с катодом второго диода7. Первый резистор 8 включен между положительной шиной источника питания (+) Опит. и.эмиттером транзистора 9 генератора тока, Коллектор транзистора 9 соединен с анодом диода 7 и одной обкладкой второго конденсатора 10, другой обкладкой подключенного к общей точке схемы. База транзистора 9 подключена к точке соединения второго резистора 11 и третьего резистора 12. При этом свободный вывод резистора 11 соединен с положительной шиной источника питания, а свободный вывод резистора 12 - с общей точкой схемы. Третий конденсатор 13 включен между анодом диода 7 и одним выводом шестого резистора 14, другой вывод которого соединен с выводом для подключения управляющего напряжения Оупр, Точка соединения резистора 14 и конденсатора 13 подключена к входу порогового элемента 15, первые входы двух элементов 16 и 17 и 4 И-НЕ под10 следующим сигналам: а - сигнал на входе устройства; б - напряжение на конденсаторе 4; в - напряжение на выходе элемента 5 НЕ; г - напряжение на выходе элемента 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ; д - напряжение на 15 времязадающем конденсаторе 10; е - сигнал на выходе порогового элемента 15; ж - сигнал на выходе элемента 16 2 И-НЕ;- 3 - сигнал на выходе элемента 17 2 И-НЕ; и - сигнал на Я-выходе ВЯ-триггера 18; к - 20 сигнал на Я-выходе ВЯ-триггера 18.Устройство работает следующим образом,На вход поступают импульсы прямо 30 50 55ключены соответственно к входу и выходу элемента 5 НЕ.Вторые входы элементов 16 и 17 обьединены и подключены к выходу порогового элемента 15. Выходы элементов 16 и 17 2 И- НЕ подключены к соответствующим В- и Я- входам триггера 18, выходы которого образуют выходные выводы. Диаграммы на фиг.2 соответствуют угольной формы со скважностью 0,5 (фиг.2 а). Интегрирующая цепочка, состоящая из резисторов 1 и 3 и.конденсатора 4,сглаживает фронты входных импульсов (фиг.2 б). Поэтому на выходе элемента 5 импульсы, инверсные по отношению к входным, несколько сдвинуты во времени в сторону отставания, Шунтирование резистора 1 диодом 2 применяется до того, чтобы обеспечить одинаковую задержку переднего и заднего фронтов на выходе эле мента 5, поскольку уровень переключения элемента 5 НЕ ниже половины напряжения источника питания (в противном случае необходимо изменить направление проводимости диода 2). Элемент6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ формирует последовательность коротких импульсов удвоенной (по отношению ко входным) частоты, спадающие фронты которых совпадают по времени с фронтами входных, а, возрастающие с фронтами импульсов на выходе элемента 2 (фиг.2 г). Во время такого короткого импульса конденсатор 10 разряжается через диод 7. После окончания импульса конденсатор 10 заряжается стабильным током от генератора тока, выполненного на транзисторе 9 и резисторах 8, 11 и 12, Таким образом; на конденсаторе 10 формируется пилообраз-, ное напряжение (фиг.2 д), Это напряжение,подаваемое через конденсатор 13 на вход порогового элемента 15, суммируется с постоянным управляющим напряжением. Изменяя его величину, можно смещать момент переключения порогового элемента 15 в пределах каждого полупериода- входногр 35 40 45 сигнала (фиг.2 е)., Элементы 16 и 17 2 И-НЕ логически перемножают сигналы соответственно на входе и выходе элемента 5 и на выходе порогового элемента 15, в результате чего на их выходах формируются последовательности импульсов (фиг.2 ж,з), Задние фронты импульсов, поступающих на Я-вход КЯ-триггера 18, собранного на элементах 2 И-НЕ, устанавливают его, а задние фронты импульсов, поступающих на Е-вход, сбрасывают. Это приводит к формированию на 0-выходе триггера 18 прямой последовательности импульсов прямоугольной формы со скважностью 0,5, сдвинутых по фазе в сторону отставания от входных, а на 0-выходе - инверсной последовательности импульсов, т.е, опережающих входные.Формула изобретенияШиротно-импульсный. регулятор напряжения, содержащий формирователь коротких импульсов с элементом НЕ, вход которого соединен с общей точкой через первый кондесатор, генератор тока на транзисторе, первый резистор, второй конденсатор, пороговый элемент, второй и третий резисторы, включенные последовательно между положительной шиной источника питания и общей точкой, четвертый, пятый и шестой резисторы, первый диод и третий конденсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй диод, два элемента 2 И-НЕ и ЙЯ-триггер, при этом один из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к входному выводу, а другой - к выходу элемента НЕ, точка соединения второго и третьего резисторов подключена к базе транзистора генератора тока, змиттер которого через первый резистор соединен с положительной шиной источника питания, а коллектор транзистора через второй конденсатор - с общей точкой, через переход анод-катбд второго диода - с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и через третий конденсатор - с входом порогового элемента, первые входы элементов 2 И-НЕ подключены соответственно к входу и выходу элемента НЕ, вторые входы этих элементов - к выходу порогового элемента, а выходы элементов 2 И-НЕ подключены к соответствующим К- и Я-входамтриггера, выходы которого образуют, выходные выво. ды, вход элемента НЕ через соединенныс последовательно четвертый и пятый рези сторы соединены с входным выводом, к ко торому подключен катод первого диода анодом соединенный с общей точкой чет-( Я ,/ Е. Мельниковатор Н. Шитев ргентал Корректор Э. Лончако Заказ 617 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комби Патент жгород, ул.Гагарина, 101 вертого и пятого резисторов, а шестой резистор включен между входом порогового элеСоставительТехред М,Мо Х мента и выводом для подключения управляющего напряжения.