Формирователь тока для переключателя цилиндрических магнитных доменов Советский патент 1984 года по МПК G11C11/14 

Фи i Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь эовано при построении запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД ). Известен формирователь тока, содержащий источник питания и соединенный последовательно с ним ключевой элемент С1 К недостаткам известного формирователя следует отнести наличие высоковольтного источника питания для формирования импульса тока необ ходимой амплитуды через сопротивление нагрузки. Ток через нагрузку легко определяется по закону Ома пр известных величинах сопротивлений и напряжения источника питания. Сле дует отметить и искажение формы кривой за счет собственных времен включения, выключения и рассасывания носителей в транзисторе ключа. Наиболее близким техническим реш нием к изобретению является формирователь тока для переключателя ЦНЦ содержащий источник питания, резистор и два ключевых элемента, первый из которых подключен к источ нику питания через резистор, а выход второго является выходом форйирователя тока С23. Для надежного копирования информации через переключатель ЦМД пропускается импульс, тока ступенчатой формы: узкий импульс с амплитудой в 3-4 раза больше амплитуды широког импульса. Амплитуда широкого импуль са соответствует номинальному значению тока через перекляочатель ЦМД. Чтобы сформировать ступенчатый импульс тока приходится использоват источник питания с напряжением в 3раза превьш1ающим номинальное значение. Получение такого напряжения производится за счет использования либо в торичного источника- питания, либо применением дополнительного си темного источника питания. Это приводит к возрастанию потребляемой мощности и к усложнению формирователя тока для переключателя ЦМД. К недостаткам известного устройства следует отнести также то-, что формирование узкого импульса тока накладьюает повьшенные требования к ключам по быстродействию. Цель изобретения - упрощение формирователя тЬка для переключателя ЦМД.. 52 Поставленная цель достигается тем, что формирователь тока для переключателя ЦМД содержащий источник питания, два ключевых элемента, входы которых подключены к шине нулевого потенциала, ограничительный элемент в виде резистора один вьюод которого подключен к выходу первого ключевого элемента, а выход второго ключевого элемента является выходом формирователя тока, причем управляющие входы ключевых элементов являются входами формирователя тока, содержит первый накопительный элемент в виде дросселя, один из выводов которого подключен к источнику питания, а другой - к другому выводу резистора, два развязывающих элемента в виде диодов, аноды которых подключены к соответствующим вьгеодам дросселя, а соединенные катоды являются выходом формирователя тока, и второй накопительный элемент в виде конденсатора, одна обкладка которого подсоединена к аноду первого диода, а., другая - к шине нулевого потенциала. На фиг.I изображена принципиальная схема предлагаемого формирователя тока; на фиг.2 - временные диаграммы основных сигналов при формировании импульсов тока ступенчатой формы. Формирователь тока для переключателя ЩЦ (фиг.1) содержит источник 1 питания, два ключевых элемента 2 и 3 входы которых подключены к шине нулевого потенциала, резистор 4, один вывод которого подключен к выходу первого ключевого элемента 2, а ДРУГОЙ - к выводу дросселя 5, второй вьшод которого подключен к источнику 1 питания, причем управляющие входы 6 и 7 ключевых элементов 2 и 3 являются входами формирователя тока, два диода 8 и 9, аноды которых подключены к соответствующим выводам дросселя 5, а соединенные катоды являются выходом формирователя тока и подключены к шине 10 переключателя ЦМД, и конденсатор 11. Предложенньш формирователь, тока работает следующим образом, На управляющий в.ход 6 ключевого элемента 2 поступает управляющий сигнал (кривая 6, фиг.2 ) и он открывается. Через последовательную цепочку дроссель 5 и резистор 4 протекает ток от источника 1 питания. Второй ключевой элемент 3 закрыт, и через шину 10 переключателя ЦМД тока нет. Первый диод 8 закрыт обратным напряжениемг приложенным к его выводу. По истечении времени дейст вия управляющего сигнала на входе первого ключевого элемента 2 появляется сигнал управления (кривая 7, ,фиг.2) на входе ключевого элемента 3. Ключ открьгоается н через последовательную цепь - второй диод 9 и шина 10 переключателя ЦМД протекает ток от источника 1 питания. Од новременно ключ 2 закрывается. За время открытия первого 2 в ин дуктивности дросселя 5 устанавливается ток I. При резком запирании кл ча 2 на индуктивности дросселя возникает противо-ЭДС, амплитуда которой намного, превьшает напряжение нс точншса питания (кривая 5, фиг.2/ . Первый диод 8 открывается, а второй диод 9. закрьшается и через шину 1 протекает импульс тока, длитель- . ность которого определяется временем разряда колебательного контура на активное сопротивление шины 10, а амплитуда - величиной напряжения противо-ЭДС. Амплитуда напряжения противо-ЭДС определяется крутизной фронта импульса запирания ключа, величиной начального тока 3 через дроссель,индуктивностью дросселя L и величиной емкости С конденсатора П. Если ключ запирается достаточно быстро, то максимальная амплитуда напряжения на янду тквности может быть приближенно определена из усло вия того, что вся энергия, запасенная в дросселе ,при прекращении протек ния через него тока переходит в энерги электростатического поля емкости LI g 0,5 Си и. следовательно, YL/C. Таким образом, по окончании времени разряда запасенной энергии в дросселе второй диг Од 9 отпирается и шина 10 оказывае,тся Подключенным к источнику питания. Через шину 10 протекает номинальный ток. За счет использования напряжения противо-ЭДС происходит усиление тока через шину 10 во столько раз, во сколько раз напряжение противо-ЭДС превьш1ает напряжение источника питания. На шине 10 формируется импульс тока ступенчатой формы ( кривая 10, фиг.2). Длительность формирования узкого , импульса не зависит от частотных свойств, первого ключа 2 и опреде- , ляется резонансньми свойствами коле-г бательного контура, образованного индуктивностью дросселя 5 и подключенной к нему емкостью конденсатора 11. Изменением емкости конденсатора легкб устанавливают необходимую длительность узкой части формируемого импульса тока. Длительность импульса накопления энергии магнитного поля в дросселе можно выбрать достаточно большой, тогда влиянием частотных свойств первого ключа можно пренебречь что и приводит к снижению требований по быстродействию первого Jcлючa. В качестве базового объекта выбран формирователь тока копирования линейного модуля памяти для станков с числовым программным управлением, содержащий дополнительный высоковольтный источник питания, вклюЧаю1ф1Й задающий генератор, силовой одно- актный преобразователь энергии, выпрямитель с ёмкостным фильтром и два клйуча, соединенных так же, как и в выбранном прототипе. Прёдложенйое устройство по сравнению с базовьм объектом позволяет уменьшить объем используемой аппаратуры за счет исключения высоков:ольтного источника питания, при этом поучают экономический эффект, равный 12,6 р. на каждый ЩЩ-прибор.

Фие. 2

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТОКА ДЛЯ ПЕРЕШОЧАТЕЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ, содержащ1 й источник питания, два ключевых-элемента, входы которых подключены к шине нулевого потенциала, ограничите11ьный элемент в виде резистора, один вывод которого подключен к Выходу первого ключевого элемента, а выход второго ключевого элемента является выходом формирователя тока, причем управляющие входы ключевых элементов являются входами формирователя тока, о т л и чаЮщийс тем, что, с целью упрощения формирователя тока, он содержит первый накопительный элемент в виде дросселя, один из выводов которого подключен К; источнику питания, а другой - я другому вьгеоду резистора, два развязывающих элемента в виде диодов, анода которых подключены к соответствукицим выводам дросселя, а соединенные катоды являются выходом формирователя тока, и второй накопительный элемент в вще конденсатора, одна обкладка которого подсоединена к аноду первого диода, а другая - к шине нулевого потенда1ала. fZ