Генератор тока для геоэлектроразведки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветекнкСоцнапнетнчвекнкРеепублнкц 93,8370(5)М. Кл. Н 03 К 3/017 ЭаудэретаюпВ камктет СССР аф делам взоаретевке к открыток(54) ГЕНЕРАТОР ТОКА ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Изобретение относится к импульсной технике, а именно к низкочастотной геоэлектроразведке на переменном токе.Известны генераторные устройства для геоэлектроразведки, содержащие инвертор, задающий генератор, блоки формирования импульсов запуска 11.Недостатком данных устройств является то, что они не могут с достаточной точностью поддерживать необходимую форо му тока, так как нагрузка генератора в общем случае комплексная, а обратная связь по току отсутствует.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату изобретению является генератор тока для геоэлектроразведки, содержащий источник питания, подключенный к инвертору, выполненному по мостовой схеме на четырех ключах с двумя диодами, дросселями и 20 конденсатором, эталонный резистор, включенный последовательно с нагрузкой и соединенный с одним из входов дифференциального усилителя, гыход которого под 2ключен к входу шпротно-импульсного модулятора, задающий генератор, соединенный с делителем частоты, и первый распределитель импульсов 12.Однако известное устройство не обеспечивает заданную (прямоугольную) форму тока на нагрузке, так как во время коммутации ключей инвертора, обратная связь, по-существу, разорвана, и сглаживающий фильтр заряжается рабочим током, протекающим через силовой ключ до момента начала коммутации, Независимо от того, по какой схеме построен инвертор (потребляется ли энергия от сглаживающего фильтра во время коммутационного процесса или нет), напряжение на сглаживающем фильтре по окончании коммутационного процесса, в общем случае, не равно напряжению до момента его начала, что и приводит к искажению формы тока. Для уменьшения разности напряжений на сглаживающем фильтре за время коммутации необходимо увеличивать постоянную времени фильтра, но это при,ющему входу широтно-импульсного модулятора.На чертеже представлена структурнаясхема предлагаемого устройства.5 Генератор тока для геоэлектрооазвед-.ки содержит источник 1 питания, соединенный с ыцвертором 2, который собраню мостовой схеме и содержит четыреклоча 3-6, прячем два ключа 3 н 4 с О одной стороны соединены между собой иполюсом источника 1 питания, а с другойстороны - с дросселями 7 н 8 н катодамн диодов 9 и 10, аноды которых подсоединены к минусу источника 1, питания.13 Между, вторыми выводамн дросселей 7 и8 включены онденсатор 11 н последовательно соединенные нагрузка 12 и эталонный резистор 13. Два других ключа 5н 6 с одной стороны соединены с отрнца- й тельным полюсом источника 1 пнтання, ас другой - с выводами конденсатора 11.Управляющие входы ключей 5 и 6 соединены с выходамн первого распределителя14 импульсов. Управляющие входы ключей3 и 4 подключены к выходам второго раопределнтеля 15 импульсов, управляющневходы которого объединены с выходамиформирователя 16 и входами первого. распределителя 14 импульсов, а вход соеднзэ нен с выходом широтно-импульсного модулятора 17. Вход широтно-импульсногомодулятора 17 соединен с выходом дифференциального усилителя 18, один нзвходов которого соединен с эталонным 3резистором 13, а другой - с выходомгенератора 19 функций. Вход генератора19 функций подключен к одному нэ выходов делителя 20 частоты, второй выходкоторого соединен с управляющим входомширотно-импульсного модулятора 17, а;вход - с выходом задающего генератора 21. 3 038водит к тому, что хуже отслеживаетсяформа тока, особенно при комплексномхарактере нагрузкн, т.е. налицо противоречие. Жесткие требования к форме токав питающей линии предъявляются прн работе с нзмернтелямн фазовых параметровсигналаКроме того, генератор вырабатываетток лишь одной формы. - прямоугольной,в то время как часто требуется ток сформой, отличной от прямоугольной, например, гармонической, Причем в случае,когда в качестве ключей используютсятиристоры, сужается диапазон нагрузок,так как инвертор стоит после силовогоключа, а у тиристоров имеется пороговоенапряжение включения.Цель изобретения - повышение точности н расширение диапазона форм выходного сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в генератор тока для геоэлектрораэведки, содержащий источник пнтания,подключенный к ннвертору, выполненному по мостовой схеме на четырех ключахс двумя днсаамн, дросселями и конденсатором, первый распределитель импульсов,задающий генератор, соединенный с делителем частоты, эталонный резистор,включенный последовательно с нагрузкойн соединенный с одним ю входоц дифференциального усилителя, выход которогоподключен к входу широтно-импульсногомодулятора, дополнительно введены генератор функций, формирователь н второйраспределитель импульсов, вход старогоподключен к выходу широтно-импульсногомодулятора, управляющие входы соедннены с выходом формирователя, а выходыс управляющими входами двух групп ключей инвертора, которые с одной стороныобъединены с одним нз полюсов нсточннка питания, а с другой - соединенысдиодами и дросселями, вторые выводыкоторых подключены к выводам конденсатора, включенного параллельно нагрузке и эталонному резистору н входамдвух других ключей инвертора, выходыкотбрых объединены с другим полюсом источника питания и вторымн выводамидиодов, а управляющие входы ключейсоединены с выходами первого распределителя импульсов, входы которого подключены к выходу формирователя, входкоторого объединен с вторым входомдифференциального усилителя, и выходомгенератора функций, вход которого соединен с выходом делителя частоты, вто. рой выход которого подключен к управляУстройство работает следующим образо ма Сигнал с выхода задающего генератора 21 через делитель 20 частоты по ступает на вход генератора 19 функций.Генератор 19 функций любым известнымспособом, снхронно с приходящим сигналом, вырабатывает напряжение нужной формы, рабочей частоты. формирователь 16 нз поступающего на его вход переменного напрюкения формирует щямоуголь. ные импульсы, фронты которых соответ ствуют моментам перехода через ноль м входного напряжения. Два противофазных напряжения с выхода формирователя 16поступают на распределитель 14 импульсов, который управляет ключами 5 и 6.держивается в задаииых пределах. Ключи 3 и 6 во второй диагонали инвертора работают аналогично, ю формируют в нагрузке ток противоположного знака, причем частота уиравдяющих импульсов ключа 6 равна частотенапряжения генератора 19 функций, а частота управляющих импульсов ключа 3 равна частоте широт но-импульсного Модулятора. Резисторы 22 и 23 ставятся в том случае, когда в качестве ключей 5 и 6 используются тиристоры для обеспечения тиристорам тока удержания.Предлагаемый генератор тока для геоэлектроразведки, позволяет с высокой точностью генерировать ток низкой частоты. любой заданной формы, имеет расширенный диапазон нагрузок независимо от того, что используется в качестве ключей,Генератор тока для геоэлектроразведки, содержащий источник питания, подклю ченный к инвертору, выполненному по мостовой схеме на четырех ключах с двумя диодами, дросселями и конденсатором, эталонный резистор, включенныйпоследовательно с нагрузкой и соединенный с одним из входов.двфференциальнсьго усилителя, выход которого подключенк входу широты(импульсного модулятора,с я тем, что, с целью повышения точ-. ности и расширения диапазона форм выходного сигнала, .дополнительно введены в него генератор функций, формирователь и второй распределитель импульсов, вход которого подключен к выходу широтноимпудьсюгомодулятора, управляющие входы соединены с выходами формирователя, а выходы - с убавляющими входами двух ключей иивертора, которые с адюй стороны объединены с одним из ж люсов источника питания, а с другой- соединены с диодами и дросселями, втодам конденсатора, включенного параллелью нагрузке и эталонному резистору ивходам двух других ключей инвертора,выходы которых объединены с другимполюсом ясточийка иитбкия и вторымивывсщами диодов, а убавляющие виаыэтих ключей соединены с выходами первого распределителя импульсов, входы 5 938370 4Предположим, что открыты ключи 4 и 5.;Ток от плюса источника 1 литания протекает через ключ 4, дроссель 8, конденсатор 11, нагрузку 12, эталонный резистор 13, ключ 5 к минусу источника. Напряжение, пропорциональное току в нагрузке 12, снимаемое с эталонного резистора 13, поступает на вход диффе-ренциального усилителя 18, на другойвход которого в качестве опорного напря 10жения подается сигнал с выхода генератора 19 функций, Сигнал рассогласования (разность между опорным напряжением и напряжением, снимаемым с эталонного резистора 13), усиленный диф 15ференциальным усилителем 18, поступаетна вход широтно-импульсного модулятора 17, который вырабатывает импульсы,скважность которых изменяется таким20образом, чтобы величины сигнала рассогласования уменьшалась, Это приводитк тому, что форма тока в нагрузке всег- ф о р м у л а з б е т е н ида повторяет форму опорного напряженияи тем точнее к нему приближается, чемвыше отношение между частотой следо- вания импульсов с выхода широтно-импульсного модулятора и частотой опорного напряжения. Частота импульсов свыхода широтно-импульсного модулятора17 вданном устройстве задается дели 1телем 20 частоты. Напряжение с выхода широтно-импульсного модулямиора 17поступает на вход второго распределителя 15 импульсов, который в зависимости задающий генератор соединенный с дези. ог управляющего напряжения с выхода лителем частоты, и первый распределиформирователя 16 управляет либо клю- . тель импудьсов, о т л и ч а ю щ и й -чом 3, либо ключом 4. В то время, когда открыт ключ 5, управляющие импульсы поступают только на ключ 4. Ключ 4е 40открывается при уменьшении тока в нагрузке ниже заданного уровня. При открывании ключа 4 ток в нагрузке 12 начинает возрастать, дроссеиь 8, по которому протекает ток, накапливает магнитнуюэнергию. При достижении тока в нагрузке выше заданного уровня, усиленныйсигнал рассогласования воздействует наширотно-импульсный модулятор 1.7, котарый вырабатывает запирающий импульсдля ключа 4. На дросселе 8 возникает . Рые входы которых подключены к выво 50ЭДС самоиндукцни, диод 10 открывается,и накопленная энергия дросселя 8 передается в нагрузку, поддерживая ток внагрузке в прежнем направлении. По ме Ире уменьшения энергии дросселя 8,токв нагрузке 12 снижается, вырабатывается сигнал ошибки, и ключ 4 вювь открывается, тем самым ток в нагрузке под2. Авторское свидетельство СССР/77 Тираж 959ВНИИПИ Государственного компо делам иаобретепий и от113035 Москва ЖРауш Подписноеета СССРытийокая набд. 4/5 аказ 44 сгород ул. Проектная, 4 филиал ППП 7 938370 8которого подключещ, к выходу формиро- Источники информации,вателя, вход которого объединен с вторым принятые во внимание при экспертизевходом дифференциального усилителя ивыходом генератдра функций, вход которо. Авторское свидетельство СССРго соединен с выходом делителя частоты, 5 М 269356, кл. Н 03 К 1/02, 1970.второй выход которого подключен к управляюшему входу широтно-импульсногомодулятора,