Формирователь мощного шим-сигнала

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Сфциалнстнчеслик Реслублик(22) Заявлено 061179 (21) 2837417/18-21 с присоединением заявки Ю Государственный комитет СССР но Аелаи изобретения н открытий(72) Авторы изобретения В.Г.Еременко, А.Б.Токарев, А,Ь.Сукманов, В.и Г.М.Веденеев московский ордена Ленина энергетический инс 71) Заявитель 54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ МОЩНОГО ШИМ-СИГНАЛА подключенарам силовогторов, вторсоединен стока 2,Его недостатком явл ямощность потребленияЦель изобретения поребляемой мощности,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем два силовых и два запускающих транзистора,нагруэочный резистор, блок управления, ключ переменного тока, трансфор 5 матор, управляющая обмотка которогоподключена к выходам ключа переменного тока, базы силовых транзисторов,через базовые обмотки трансформаторасоединены с попарно объединенными20 эмиттерами силовых и запускающихтранзисторов, которые через силовыеобмотки подключены к шине питания ик первому выходу блока управления,общая шина через нагрузку подключенак объединенным коллекторам силовогои запускающего транзисторов, второйвыход блока управления соединен,совходом ключа переменного тока, рведе"ны две буферные обмотки и базы соот 30 ветствующих запускающих транзисторов яется больша- уменьшение т 1Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении регуляторов постоянного тока и напряженияс широким диапазоном изменения токаи напряжения,По основному авт. св. Р 817991известно устройство, содержащее силовой транзистор, токовый трансформатор с силовой, запускающей и управляющей обмотками, управляющий транзистор и связи между ними 1).Его недостатком является низкая надежность,Известен также управляемый силовой широтно-импульсный модулятор стоковой обратной связью, содержащийдва силовых и два запускающих транзистора, нагруэочный резистор, блокуправления, ключ переменного тока,трансформатор, управляющая обмоткакоторого подключена к выходам ключапеременного тока, базы силовых транзисторов через базовые обмотки трансформатора соединены с попарно объединенными эмиттерами силовых и запускающих транзисторов, которые черезсиловые. обмотки подключены к шинепитания и к первому выходу блока управления, общая шина через нагрузку к объединенным коллектоо и запускающего транзисой выход блока управлениявходом ключа переменноголодключены к выходам блока управления через буферные обмотки.На фиг. 1 приведена схема устройства на фиг2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит два силовых транзистора 1 и 2, два запускающих транзистора 3 и 4, нагрузочный резистор 5, блок б управления, ключ 7 переменного тока, трансформатор 8, управляющая обмотка которого подключена к выходам ключа 7 переменного тока, базы силовых транзисторов 1 и 2 через базовые обмотки 10 и 11 трансформатора 9 соединены с попарно объединенными эмиттерами силовых и запускающих транзисторов 1-4, которые 15 через силовые обмотки 12 и 13 подключены к шине питания и к первому выходу 14 блока б управления, общая шина через нагрузочный резистор 5 подключена к объединенным коллекторам си О лового и запускающего транзистора 1-4, второй выход .15 блока б управления соединен со входом ключа 7 переменного тока, базы запускающих транзисторов 3 и 4 подключены к выходам 16 и 1 7 блока б управления че рез буферные обмотки 18 и 19.Устройство работает следующим ооразом.С выхода 16 блока б управления поступает сигнал 0 З(фиг. 2) на запускающий транзистор 3, который при этом отпирается, так как напряжение на обмотках трансформатора тока 9, в том числе и на буферной обмотке 18 равно нулю. По цепи - шина питания, силовая обмотка 12, запускающий транзистор 3, нагруэочный резистор 5, общая шина - начинает протекать базовый ,ри коллекторный 1 Н ток запускающего транзистора 3. На базовой об мотке 10 и переходу .эмиттер-база силового транзистора 1 начинает протекать ток 1 О, трансформирующийся из силовой обмотки 12 и буферной обмотки 18 и равный по величине (при пренеб режении намагничивающим током транс форматора)10,где Н , И , Ю - числа витков обмоток 10, 12 и 18трансформатора .9.На всех обмотках трансформатора 9 наводится ЭДС, причем ЭДС базовой обб мотки 10 открывает силовой транзистор 1 и поддерживает его в открытом сос" тоянии, а ЭДС буферной обмотки 18 противоположна по знаку напряжению0 с выхода 16 блока б управления О (фиг. 2 б) и Разности (Чсп- Ю,)8 )Вояне хватает для поддержания запускающего тран зистора 3 в открытом состо,ток в янин, он запирается, так как, его базовой цепи уменьшается. После. 65 этого ток базовой обмотки 10 умень шается и становится равным своему установившемуся значению,н Таким образом, открывание запускающего транзистора 3 происходит импульсом тока с длительностью 3 с,п примерно равно времени включения силового транзистора 1 (0,1 - 10 мк с), несмотря на то, что длительность запускающего сигнала 03 и равна длительности включенного состояния силовых транзисторов. К моменту окончания включенного состояния силовых транзисторов приходит закрывающий импульс с выхода 15 блока 6 управления на ключ 7 переменного тока (фиг. 2 а), обмотка 8 закорачивается и происходит срыв колебаний, силовой транзистор 1 запирается. Далее оба силовых транзистора 1 и 2 находятся в запертом состоянии и нагрузочный резистор 5 отключен от источника питания. Затем аналогично включается запускающий транзистор 4, что приводит к включению силового транзистора 2.При изменении полярности сигналов на буферной обмотке 18 и выходе 16 блока б управления во время другого полупериода к запускающему транзистору 3 прикладывается напряжение (Чсп - Ч 8 ) О, поэтому запускаюМИ 1 ф 1 эщий трайзйстор 3 продолжает находиться в закрытом состоянии. Такимобразом силовые транзисторы 1 и 2 поочередно включаются и обеспечивают подключение нагрузочного сопротивления 5 к источнику питания со скважностью, определяемой шириной эакорачивающих: иМпульсов блока управления с выхода 15 (Фиг. 2 а). При работе схемы имеет ся такой режим, когда транзисторы 1 и 2 переключаются поочередно без па" узы. В этом режиме включение обмоток 18 и 19 позволяет осуществить форсированное отпирание запускающих транзисторов 3 и 4 и тем самым ускорить процесс переключения.В этом режиме устройство работает следующим образом. При появлении напряжения на выходе 16 0 к перехо- . ду эмиттер-база транзистора 3 прикла- дывается напряжение, равное сумме У + 01 д,(Э, Напряженне 0 обусловлено продолжающимся некоторое времяЗап(1 расс) процессом рассасывания неосновных носителей работающего в прошедший полупериод транзистора 2. В течении временинапряжение обмоток трансформатора 9 сохраняет полярность, аналогичную полярности прошедшего периода. Открывающийся формированным током 1 обусловленным напряжением 0+ 0,8, транзистор 3, во-первых, открывает транзистор 1 и, ,во-вторых, способствует скорейшемузакрытию транзистора 2, так как,ток в его базовой обмотке 11 Хууменьшаетоя (а иногда меняет знак) и стано-, вится равным но величинеХ( ф - % -- %н зЭфи ф ж,и з При этом процесс переключения си в ., ловых транзисторов 1 и 2 происходит формированно, после чего ток базы запускающего транзистора 3 уменьшается. Далее йроцессы повторяются аналогично описанным. При коротком замыкании одной из обмоток трансформатора 9 тока,прн обрывах в цепях силовых транзисторов 1 или 2 обратная связь автоматически отключается и в работу в качестве силовых вступают транзисторы 3 и 4,управляемые от блока б управления импульсами тока, равными по длительности времени работы ,20 силовых транзисторов (фиг.2 в).При. этом работоспособность устройства не нарушается. Предлагаемое уотройство позволяет уменьшить,мощность управления запуекающими транзисторами за счет автоматической регулировки длительности запускающих импульсов.Формула изобретенияФормирователь мощного ШЯМ-сигнала по авт, св. 9 817991, о т л и ч а " ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в .него введены две буферные обмотки и базы соответствующих запускакаих транзисторов подключены к выходам блока уп" равления через буферные обмотки.Источники информации,принятые во,внимание при экспертизеГ1, Авторское свидетельство СССР У 320932, кл. Н 03 К 17/60,20.08.71. 2. Авторское свидетельство СССР Р 817991, 20,10.79.886227 Составитель Н.КоноваловРедактор Ю.Середа Техред ,А.Ач КорректорВ,Бутяга аказ 105 филиал ППП 1 Патентф 1, г. Ужгород, ул ектная фюЮп 7 . Тираж 991 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5