Способ преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение Российский патент 2018 года по МПК G05F1/59 

Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники и может быть использовано для создания импульсных источников электропитания, имеющих пониженный уровень электромагнитных помех, излучаемых в окружающее пространство, а также для расширения арсенала технических средств, преобразующих постоянное напряжение в импульсное напряжение.

Аналогичные технические решения известны, см. заявку на патент США US 20110305048 А1 (опубликована 15 декабря 2011 г.), которая содержит нижеследующую совокупность существенных признаков:

- создают постоянное напряжение;

- формируют последовательность управляющих импульсов прямоугольной формы с регулируемой скважностью импульсов;

- обеспечивают с помощью последовательности управляющих импульсов периодические подключения индуктивной нагрузки к выходам источника постоянного напряжения;

- формируют импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку;

- преобразуют постоянное напряжение в импульсное напряжение.

Общими признаками предлагаемого технического решения и указанного аналога являются:

- создание постоянного напряжения;

- формирование последовательности управляющих импульсов прямоугольной формы с регулируемой скважностью импульсов;

- периодические подключения индуктивной нагрузки с помощью последовательности управляющих импульсов к выходам источника постоянного напряжения;

- формирование импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку;

- преобразование постоянного напряжения в импульсное напряжение.

Известно также техническое решение, см. Application note FAN6300 «Highly Integrated Quasi-Resonant PWM Controller)) (опубликовано на сайте www.fairchild.com) которое выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа), и которое содержит нижеследующую совокупность существенных признаков:

- создают постоянное напряжение;

- формируют последовательность управляющих импульсов прямоугольной формы с регулируемой скважностью импульсов;

- обеспечивают с помощью последовательности управляющих импульсов периодические подключения индуктивной нагрузки к выходам источника постоянного напряжения;

- формируют импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку;

- ограничивают импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку;

- преобразуют постоянное напряжение в импульсное напряжение.

Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются:

- создание постоянного напряжения;

- формирование последовательности управляющих импульсов прямоугольной формы с регулируемой скважностью импульсов;

- периодические подключения индуктивной нагрузки с помощью последовательности управляющих импульсов к выходам источника постоянного напряжения;

- формирование импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку;

- ограничение импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку;

- преобразование постоянное напряжение в импульсное напряжение.

Технический результат, который невозможно достичь ни одним из выше охарактеризованных аналогичных технических решений, заключается в получении выходного импульсного напряжения управляемой величины со сниженным уровнем импульсных электромагнитных помех, что расширяет арсенал технических средств, реализующих преобразование постоянного напряжения в импульсное напряжение.

Причиной невозможности достижения вышеуказанного технического результата является то, что до настоящего времени вопросам, связанным с получением выходного импульсного напряжения управляемой величины при минимально возможном уровне электромагнитных помех, излучаемых в окружающее пространство, должного внимания не уделялось. Поэтому появилась острая необходимость в усовершенствовании ранее известных аналогичных технических решений.

Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания способов преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение управляемой величины, обеспечивающих минимально возможный уровень импульсных электромагнитных помех, излучаемых в окружающее пространство, является актуальной на сегодняшний день.

Технический результат, указанный выше, достигается тем, что в известном способе преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение, заключающемся в том, что создают постоянное напряжение, формируют последовательность управляющих импульсов прямоугольной формы с регулируемой скважностью импульсов, обеспечивают с помощью последовательности управляющих импульсов периодические подключения индуктивной нагрузки к выходам источника постоянного напряжения, формируют импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку, и ограничивают импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку, дополнительно формируют заранее заданную величину сопротивления электронно-управляемого резистора, включают электронно-управляемый резистор, имеющий заранее заданную величину сопротивления, в цепь формирования импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку, изменяют величину импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку, с помощью электронно-управляемого резистора, и преобразуют постоянное напряжение в импульсное напряжение изменяемой величины.

Введение процесса формирования управляемой величины сопротивления электронно-управляемого резистора позволяет, в ходе периодического подключения и отключения постоянного напряжения, поступающего в индуктивную нагрузку, формирования импульсного тока с фиксированной или незначительно меняющейся регулируемой скважностью импульсов, и ограничения импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку, изменить величину импульсного тока с помощью электронно-управляемого резистора и преобразовать постоянное напряжение в импульсное напряжение управляемой величины. При этом, поскольку мощность импульсных электромагнитных помех, излучаемых в окружающее пространство в ходе преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение, зависит от величины импульсного тока, то увеличение сопротивления электронно-управляемого резистора приводит к уменьшению импульсного тока, протекающего в цепи питания индуктивной нагрузки. Благодаря этому, достигается снижение уровня импульсных электромагнитных помех, излучаемых устройством для преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение в окружающее пространство, и, следовательно, достигается улучшение электромагнитной совместимости электронных устройств различного назначения, обеспечиваемых питанием от импульсных источников электропитания, использующих предлагаемое техническое решение, а также достигается улучшение экологической обстановки в среде обитания человека, в чем и проявляется достижение вышеуказанного технического результата.

Проведенный анализ известных технических решений показал, что ни одно из них не содержит как всей совокупности существенных признаков, так и отличительных признаков, что позволило сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Техническая сущность предлагаемого способа преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение заключается в следующем:

- создают постоянное напряжение;

- формируют последовательность управляющих импульсов прямоугольной формы с регулируемой скважностью импульсов;

- обеспечивают с помощью последовательности управляющих импульсов периодические подключения индуктивной нагрузки к выходам источника постоянного напряжения;

- формируют импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку;

- ограничивают импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку;

- формируют заранее заданную величину сопротивления электронно-управляемого резистора;

- включают электронно-управляемый резистор в цепь формирования импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку;

- изменяют величину импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку,

- и преобразуют постоянное напряжение в импульсное напряжение изменяемой величины.

Предлагаемый способ преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где на фиг. 1 представлен пример функциональной схемы устройства для преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение, а на фиг. 2 представлены диаграммы, поясняющие работу устройства, реализующего предлагаемый способ.

Указанное устройство для преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение, согласно схеме фиг. 1, содержит, например:

- высоковольтный источник - 1 постоянного напряжения;

- индуктивную нагрузку - 2, выполненную, например, в виде обмотки на магнитопроводе и представляющую собой первичную обмотку - 3 трансформатора - 4 на ферромагнитном сердечнике - 5, к вторичной обмотке - 6 которого, например, подсоединен выпрямитель - 7 со своей нагрузкой (на схеме не показана), причем индуктивная нагрузка - 2 подсоединена одним своим (первым) выводом - 8 к положительному выходу - 9 высоковольтного источника - 1 постоянного напряжения;

- управляемый ключ - 10 (выполненный, например, в виде "МОП"-транзистора - 11), подсоединенный своим первым (основным) выводом - 12 (стоком "МОП"-транзистора - 11) к другому (второму) выводу - 13 индуктивной нагрузки - 2;

- управляемый генератор - 14 импульсов прямоугольной формы, подсоединенный своим выходом - 15 к управляющему входу - 16 управляемого ключа - 10 (к затвору "МОП"-транзистора - 11);

- первый формирователь - 17 управляющего напряжения, выполненный, например, в виде источника - 18 постоянного напряжения и переменного резистора - 19, подсоединенного своим первым выводом - 20 к положительному выходу - 21 источника - 18 постоянного напряжения, своим вторым выводом - 22 к отрицательному выходу - 23 источника - 18 постоянного напряжения (который является первым выводом - 24 первого формирователя - 17 управляющего напряжения), своим третьим выводом - 25 (который является вторым выводом - 26 первого формирователя - 17 управляющего напряжения) к управляющему входу - 27 управляемого генератора - 14 импульсов прямоугольной формы;

- низковольтный источник - 28 постоянного напряжения, подсоединенный своим положительным выводом - 29 к первому входу питания - 30 управляемого генератора - 14 импульсов прямоугольной формы и своим отрицательным выводом - 31 к отрицательному выводу - 32 высоковольтного источника - 1 постоянного напряжения;

- ограничительный резистор - 33, подсоединенный одним своим выводом - 34 к выходу - 35 управляемого ключа - 10 (к истоку "МОП"-транзистора - 11);

- электронно-управляемый резистор - 36, подсоединенный своим первым выводом - 37 к другому выводу - 38 ограничительного резистора - 33 и выполненный, например, в виде МОП-транзистора - 39 (сток которого является первым выводом - 37 электронно-управляемого резистора - 36), добавочного резистора - 40, подсоединенного одним своим выводом - 41 к стоку МОП-транзистора - 39, а также подсоединенного другим своим выводом - 42 к истоку МОП-транзистора - 39 и к второму выводу - 43 электронно-управляемого резистора - 36, операционного усилителя - 44, подсоединенного своим выходом - 45 к затвору МОП-транзистора - 39, источника - 46 напряжения смещения, подсоединенного своим положительным выходом - 47 к неинвертирующему ("+") входу - 48 операционного усилителя-44 и своим отрицательным выходом - 49 к второму выводу - 43 электронно-управляемого резистора - 36, а также последовательно соединенные первый - 50 и второй - 51 резисторы, задающие коэффициент передачи операционного усилителя - 44, причем один (первый) вывод - 52 первого резистора - 50 подсоединен к выходу - 45 операционного усилителя - 44, другой (второй) вывод - 53 второго резистора - 51 является управляющим входом - 54 электронно-управляемого резистора - 36, а точка соединения первого - 50 и второго - 51 резисторов подсоединена к инвертирующему ("-") входу - 55 операционного усилителя - 44;

- второй формирователь - 56 управляющего напряжения, подсоединенный своим первым входом - 57 к первому выходу - 58 выпрямителя - 7, своим первым выходом - 59 к второму выходу - 60 выпрямителя - 7, своим вторым входом - 61 к положительному выводу - 29 низковольтного источника - 28 постоянного напряжения, своим вторым выходом - 62 подсоединенный к управляющему входу - 54 электронно-управляемого резистора - 36, своим третьим выходом - 63 подсоединенный к второму выводу - 24 первого формирователя - 17 управляющего напряжения, а также к второму входу питания - 64 управляемого генератора - 14 импульсов прямоугольной формы, а также к второму выводу - 43 электронно-управляемого резистора - 36 и к отрицательному выводу - 32 высоковольтного источника - 1 постоянного напряжения.

При этом второй формирователь - 56 управляющего напряжения может быть выполнен, например, по схеме, содержащей последовательно соединенные первый - 65, второй - 66 и третий - 67 токозадающие резисторы, а также регулятор тока со стабилизацией напряжения - 68, оптрон - 69 и резистор питания - 70, причем первый вывод - 71 первого - 65 токозадающего резистора подключен к первому - 72 входу оптрона - 69, точка соединения первого - 65 и второго - 66 токозадающих резисторов является первым входом - 57 второго формирователя - 56 управляющего напряжения, точка соединения второго - 66 и третьего - 67 токозадающих резисторов соединена с управляющим входом - 73 регулятора тока со стабилизацией напряжения - 68, первый вывод - 74 которого подсоединен к второму - 75 входу оптрона - 69, а второй вывод - 76 третьего - 67 токозадающего резистора подсоединен к второму выводу - 77 регулятора тока со стабилизацией напряжения - 68 и является первым выходом - 59 второго формирователя - 56 управляющего напряжения. В то же время первый выход - 78 оптрона - 69 подсоединен к первому выводу - 79 резистора питания - 70 и является вторым выходом - 62 второго формирователя - 56 управляющего напряжения, а второй вывод - 80 резистора питания - 70 является вторым входом - 61 второго формирователя - 56 управляющего напряжения.

Представленные на фиг. 2 временные диаграммы напряжений, действующих в устройстве, отображают:

2а) выходное напряжение U₀ высоковольтного источника - 1 постоянного напряжения;

2б) импульсы U_упр на управляющем входе - 16 управляемого ключа - 10;

2в) линейно-нарастающий ток, протекающий в цепи питания индуктивной нагрузки - 2 при минимальном сопротивлении электронно-управляемого резистора - 36 и достигающий к концу импульса Uупр максимальной величины I_{0 макс};

2г) высоковольтное импульсное напряжение U_макс между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36 при минимальном сопротивлении электронно-управляемого резистора - 36;

2д) линейно-нарастающий ток, протекающий в цепи питания индуктивной нагрузки - 2 при максимальном сопротивлении электронно-управляемого резистора - 34 и достигающий к концу импульса Uупр минимальной величины I_0мин;

2е) высоковольтное импульсное напряжение U_.мин между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36 при максимальном сопротивлении электронно-управляемого резистора - 36.

Предлагаемое в качестве примера устройство, реализующее заявляемый способ преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение, работает следующим образом (см. фиг. 1).

При поступлении постоянного напряжения с выводов низковольтного источника - 28 постоянного напряжения на входы питания - 30 и - 64 управляемого генератора - 14 прямоугольных импульсов, последний начинает вырабатывать импульсы прямоугольной формы (см. временную диаграмму фиг. 2б), скважность которых определяется величиной управляющего напряжения (поступающего на управляющий вход - 27 управляемого генератора - 14 прямоугольных импульсов с выхода - 26 первого формирователя управляющего напряжения - 17).

Изменение управляющего напряжения на выходе - 26 первого формирователя управляющего напряжения - 17 достигается, например, посредством перемещения движка - 25 переменного резистора - 19, подсоединенного своими выводами - 20 и - 22 к положительному выходу - 21 и к отрицательному выходу - 23 источника - 18 постоянного напряжения соответственно.

Таким образом происходит формирование последовательности управляющих импульсов прямоугольной формы с регулируемой скважностью импульсов.

Импульсы прямоугольной формы с выхода - 15 управляемого генератора - 14 прямоугольных импульсов поступают на управляющий вход - 16 управляемого ключа - 10 (на затвор "МОП"-транзистора - 11), в результате чего управляемый ключ - 10 открывается, и через него начинает течь импульсный ток по цепи: положительный вывод - 9 высоковольтного источника - 1 постоянного напряжения (см. временную диаграмму фиг. 2а) - первый вывод - 8 индуктивной нагрузки - 2 - второй вывод - 13 индуктивной нагрузки - 2 - управляемый ключ - 10 - ограничительный резистор - 33 - электронно-управляемый резистор - 36 - второй вывод - 43 электронно-управляемого резистора - 36 - и отрицательный вывод - 32 высоковольтного источника - 1 постоянного напряжения.

Таким образом обеспечивают с помощью последовательности управляющих импульсов периодические подключения индуктивной нагрузки - 2 к выходам высоковольтного источника - 1 постоянного напряжения, формируют импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку - 2, и ограничивают импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку - 2, посредством ограничительного резистора - 33.

Возникающая при этом в индуктивной нагрузке - 2 ЭДС самоиндукции препятствует мгновенному изменению тока в указанной цепи, из-за чего ток в течение импульса прямоугольной формы нарастает по линейному закону (см. временные диаграммы фиг. 2в, 2д), и в момент окончания импульса прямоугольной формы достигает заранее заданного значения I₀ (либо I_{0 мин} для временной диаграммы фиг. 2в, либо I_{0 макс} для временной диаграммы фиг. 2д). При этом величина высоковольтного импульсного напряжения между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36 пропорциональна значению I₀. Однако, величина тока I₀ определяется сопротивлениями всех элементов указанной цепи, т.е.

где К₁ - первый коэффициент пропорциональности,

R_н - активное сопротивление индуктивной нагрузки - 2,

R_тр - сопротивление управляемого ключа - 10 в открытом состоянии (сопротивление канала открытого "МОП"-транзистора - 11),

R_огр - величина сопротивления ограничительного резистора - 33,

R_эур - величина сопротивления электронно-управляемого резистора - 36, причем, в силу малости R_н<<R_огр и R_тр<<R_огр, формула (1) может быть приведена к виду:

Таким образом, величина тока I₀, а, следовательно, и величина высоковольтного импульсного напряжения между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36 могут быть заданы путем изменения величины сопротивления электронно-управляемого резистора - 36.

Такое изменение достигается при изменении выходного напряжения выпрямителя - 7 между его первым - 58 и вторым - 60 выходами (например, вследствие изменения сопротивления нагрузки выпрямителя - 7). Это изменяющееся напряжение поступает на первый вход - 57 второго формирователя - 56 управляющего напряжения и через первый токозадающий резистор - 65 передается на первый вход - 72 оптрона - 69. В результате чего через оптрон - 69 протекает изменяющийся ток, величина которого зависит и от напряжения на первом входе - 72 оптрона - 69, и от параметров второго - 66, третьего - 67 токозадающих резисторов и регулятора тока со стабилизацией напряжения - 68. Соответственно, на выходе - 78 оптрона - 69 (и на первом выводе - 79 резистора питания - 70, второй вывод - 80 которого через второй вход - 61 второго формирователя - 56 управляющего напряжения подключен к положительному выводу - 29 низковольтного источника - 28 постоянного напряжения) также возникает изменяющееся напряжение, которое передается на второй выход - 62 второго формирователя - 56 управляющего напряжения.

При изменении напряжения на втором выходе - 62 второго формирователя - 56 управляющего напряжения, происходит подача управляющего напряжения (которое поступает с второго выхода - 62 второго формирователя - 56 управляющего напряжения на управляющий вход - 54 электронно-управляемого резистора - 36) через первый резистор - 51 на инвертирующий вход - 55 ("-") операционного усилителя - 44, выполняющего функцию усилителя постоянного напряжения. При этом режим работы операционного усилителя - 44 задается напряжением на положительном выходе - 47 источника - 46 напряжения смещения, которое подается на неинвертирующий ("+") вход - 48 операционного усилителя - 44. В результате на выходе - 45 операционного усилителя - 44 формируется сигнал управления (величина которого определяется соотношением первого - 50 и второго - 51 резисторов, задающих коэффициент передачи операционного усилителя - 44), поступающий на затвор МОП-транзистора - 39. При нулевом сигнале управления МОП-транзистор - 39 закрыт и не оказывает шунтирующего действия на величину сопротивления R_доб добавочного резистора - 40, поэтому величина сопротивления электронно-управляемого резистора - 36 максимальна и составляет

а величина тока I₀ минимальна и равна

Минимальному току I_{0 мин}, протекающему в цепи питания индуктивной нагрузки - 2 при R_эур=R_доб (см. временную диаграмму фиг. 2в), соответствуют минимальное значение высоковольтного импульсного напряжения между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36 (см. временную диаграмму фиг. 2г), и минимальная величина импульсных электромагнитных помех, излучаемых в окружающее пространство.

По мере изменения выходного напряжения второго формирователя - 56 управляющего напряжения (что происходит, например, при уменьшении выходного напряжения выпрямителя - 7) сигнал управления, поступающий на затвор МОП-транзистора - 39, увеличивается и открывает МОП-транзистор - 39. В результате через МОП-транзистор - 39 начинает течь ток, и сопротивление канала МОП-транзистора - 39 начинает уменьшаться, что оказывает шунтирующее действие на величину сопротивления R_доб добавочного резистора - 40, поэтому результирующее сопротивление электронно-управляемого резистора - 36 начинает уменьшаться. В пределе, когда сигнал управления, поступающий на затвор МОП-транзистора - 39, настолько велик, что МОП-транзистор - 39 оказывается полностью открытым, он полностью шунтирует добавочный резистор - 40, величина сопротивления электронно-управляемого резистора - 36 становится близка к нулю, а величина тока I₀ становится максимальной и равной

Максимальному току I_{0 макс}, протекающему в цепи питания индуктивной нагрузки - 2 при R_эур=0 (см. временную диаграмму фиг. 2д), соответствуют максимальное значение высоковольтного импульсного напряжения между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36 (см. временную диаграмму фиг. 2е), а также максимальная величина импульсных электромагнитных помех, излучаемых устройством в окружающее пространство.

Таким образом, с помощью изменения величины сопротивления электронно-управляемого резистора - 36 при изменении выходного напряжения второго формирователя - 56 управляющего напряжения, в предлагаемом техническом решении оказывается возможным изменять величину тока, протекающего по ранее указанной цепи, в пределах от I_{0 мин} до I_{0 макс}. и задавать тем самым величину высоковольтного импульсного напряжения между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36.

В аналогичных технических решениях, включая прототип, производится изменение скважности импульсов (например, с помощью первого формирователя управляющего напряжения - 17 и управляемого генератора - 14 прямоугольных импульсов).

Однако при изменении скважности импульсов величина тока I₀ остается неизменной и равной I_{0 макс} (а, следовательно, и величина высоковольтного импульсного напряжения между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36 остается неизменной.

При этом в течение импульса происходит излучение в окружающее пространство части импульсной мощности

где К₂ - второй коэффициент пропорциональности.

Излучение в окружающее пространство части импульсной мощности порождает импульсные электромагнитные помехи функционированию близкорасположенных радиоэлектронных устройств и негативным образом влияет на их работоспособность; кроме того, электромагнитное излучение в окружающее пространство приводит к ухудшению экологической обстановки в среде обитания человека.

В предлагаемом техническом решении производится изменение величины тока I₀ в пределах I_{0 макс} … I_{0 мин} посредством управления величиной сопротивления электронно-управляемого резистора - 36. Поэтому импульсные электромагнитные помехи максимальной мощности Ризл=К₂I_{0 макс}² создаются только при номинальной величине высоковольтного импульсного напряжения между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36. При уменьшении величины тока I₀ мощность импульсных электромагнитных помех падает пропорционально квадрату тока I₀, благодаря чему снижается их влияние на функционирование близкорасположенных радиоэлектронных устройств и на состояние экологической обстановки в среде обитания человека.

Таким образом, устройство, реализующее предлагаемый к патентованию способ, выполняет те же функции, что и устройства, реализующие ранее известные способы, отличаясь от них возможностью изменять не только скважность управляющих импульсов прямоугольной формы, но и величину высоковольтного импульсного напряжения между выводом - 13 индуктивной нагрузки - 2 и выводом - 43 электронно-управляемого резистора - 36 чем и достигается заявленный технический результат.

Функциональные блоки, входящие в состав описанного выше устройства, могут быть реализованы различным образом.

Например, управляемый генератор - 14 прямоугольных импульсов может быть выполнен в виде микросхемы, выполняющей функции широтно-импульсного модулятора (например, UCC2813QDR-5Q1 фирмы Texas instruments), или же в виде микросхемы, выполняющей функции частотно-импульсного модулятора (например, FAN-6300H фирмы Fairchild Semiconductor), или по любой другой схеме, обеспечивающей изменение скважности импульсов прямоугольной формы.

Первый формирователь управляющего напряжения - 17 может быть выполнен либо в виде, показанном на фиг. 1, либо любым иным преобразованием управляющего воздействия в управляющее напряжение, в том числе с использованием цепей обратной связи.

Второй формирователь управляющего напряжения - 56 может быть выполнен либо в виде, показанном на фиг. 1; либо с использованием стандартных источников опорного напряжения и операционных усилителей; либо любым иным преобразованием управляющего воздействия в напряжение, управляющее электронно-управляемым резистором.

В качестве регулятора тока со стабилизацией напряжения - 68, показанного на фиг. 1, может быть использована микросхема TL 431 или ее аналоги.

Транзистор управляемого ключа - 10 может быть и биполярным, и МОП-транзистором, и БТИЗ-транзистором; сам ключ может содержать дополнительные схемы, повышающие качество его работы.

Низковольтные источники питания - 18, - 28, и - 46, входящие в состав устройства в целом, а также в состав первого формирователя управляющего напряжения - 17 и электронно-управляемого резистора - 36 могут быть преобразованы, например, в один низковольтный источник питания, снабженный соответствующими резистивными делителями.

Электронно-управляемый резистор - 36 может быть выполнен в виде, показанном на схеме фиг. 1, или по схеме, приведенной в http://zpostbox.ru/az10.htm, или по любой другой схеме, обеспечивающей изменение сопротивления участка цепи практически от нуля до величины, сравнимой с величиной сопротивления R_огр.

Все остальные элементы, входящие в состав описанного устройства, широко известны и опубликованы в различных источниках информации по импульсной технике и радиоэлектронике.

При любом варианте выполнения функциональных блоков, входящих в состав описанного устройства, обеспечивается возможность изменения величины тока, протекающего через индуктивную нагрузку, а, следовательно, и выходного импульсного напряжения и, соответственно, достигается снижение уровня импульсных электромагнитных помех, излучаемых в окружающее пространство, то есть достигается технический результат, соответствующий заявленному способу преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение.

Изобретение относится к области электротехники. Способ преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение заключается в формировании из высоковольтного постоянного напряжения импульсного тока, протекающего через индуктивную нагрузку, и в управлении величиной этого тока с помощью электронно-управляемого резистора. Технический результат - снижение уровня импульсных помех, излучаемых в окружающее пространство. 2 ил.

Способ преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение, заключающийся в том, что создают постоянное напряжение, формируют последовательность управляющих импульсов прямоугольной формы с регулируемой скважностью импульсов, обеспечивают с помощью последовательности управляющих импульсов периодические подключения индуктивной нагрузки к выходам источника постоянного напряжения, формируют импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку, ограничивают импульсный ток, протекающий через индуктивную нагрузку, и преобразуют постоянное напряжение в импульсное напряжение, отличающийся тем, что формируют заранее заданную величину сопротивления электронно-управляемого резистора, включенного в цепь протекания импульсного тока индуктивной нагрузки, и изменяют величину импульсного тока индуктивной нагрузки с помощью электронно-управляемого резистора.