Устройство для управления ключевым элементом Советский патент 1986 года по МПК H02M1/08 

Физ./

11

Изобретение относится к электротехнике, а именно к импульсной и преобразовательной технике.Целью изобретения является повышение стабильности параметров выходных импульсов о

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - кривая намагничивания сердечника импульсного трансформатора.

Устройство для управления ключевым элементом содержит последовательно соединенные генератор 1 управления и счетчик 2. Вход генератора 1 управления подключен к первым вхо-, дам первого 3 и второго 4 элементов совпадения. Выход счетчика (старшего разряда счетчика) 2 соединен с вторым входом первого элемента 3 совпадения и через инвертор 5 с вторым входом второго элемента 4 совпадения.. Выходы первого 3 и второго 4 элементов совпадения подключены к входам формирователя 6 двухполярных выходных импульсов, выход которого соединен с первычными обмотками импульсного трансформатора 7. Выходная обмотка импульсного трансформатора 7 через выпрямитель 8 подключена к нагрузке 9.

Генератор 1 управления может быть вьтолнен, например, на логических- элементах И-НЕ, причем управляющим входом служит один из входов последнего элемента И-НЕ.

Счетчик 2 - двоичный, предназначен для подсчета и запоминания количества импульсов управляемого генератора 1 за время каждого периода выходной частоты усилителя формирователя 6. Величину периода Т выходного сигнала старшего разряда счетчика 2 выбирают из условия обеспечения за время Т перемагничивания сердечника импульсного трансформатора 7 по полной петле перемагничивания при заданных амплитуде выходного импульса и сопротивлении нагрузки.

Формирователь 6 предназначен для формирования на входной обмотке импульсного трансформатора 7 двухполярных импульсов заданной амплитуды с крутыми фронтами и может быть выполнен в виде двухконтактного усилителя или по схеме симметричного триггера с непосредственным- раздели349302

тельным запуском по входам установ- ки.

Выпрямитель 8 вьтолнен двухполу- периодным.

5 Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходах всех разрядов счетчика 2 нулевой уровень. Состояние сердечника им- 0 пульсного трансформатора характеризуется точкой М на кривой намагничивания (фиг. 3).

Управляющий сигнал в виде импульса положительной полярности (фиг.2а) 5 поступает на вход генератора 1 управления , который начинает генерировать прямоугольные импульсы (фиг. 2б), поступающие на вход счетчика 2.

Счетчик 2 осуществляет счет пос

тупаюгщх на его .вход импульсов с

периодом счета Т Тг, где Т i - период колебаний управляемого генератора Г; п - разрядность счетчика 2.

На вызсоде старшего разряда счетчика появляются выходные импульсы с периодом Т, которые поступают на вход первого элемента 3 совпадения и, кроме того, на вход инвертора 5,

с выхода которого инвертированный сигнал подается на вход второго элемента 4 совпадения .

Наличие на других входах первого 3 и второго 4 элементов совпадения

управляющего сигнала разрешает прохождение прямо-го и инвертированного сигналов с выхода старшего разряда счетчика 2 на входы формирователя 6 (фиг. 26 ,г ), выходной сигнал (фиг. 2д) которого поступает на входную обмотку импульсного трансформатора. Под действием указанного сигнала .происходит перемагничивание сердечника импульсного трансформатора 7 по полной петле перамагничива- ния (фиг. 3 ), причем в течение положительного полупериода выходного сигнала формирователя 6 рабочая точка перемещается из точки М в

точку М по пути м - - Н - М, а в течение отрицательного полупериода рабочая точка возвращается по пути М-()-(-Н)-м . Таким образом, полный цикл перемагничивания

заканчивается за время Т, затем цикл перемагничивания повторяется и т.д. При этом выходной сигнал с формирователя 6 поступает через импульсный

3

трансформатор 7 на выпрямитель 8. Выпрямленньй сигнал (фиг. 2е) выделяется на нагрузке 9.

По окончании управляющего сигнал генератор 1 управления прекращает генерировать импульсы, счетчик 2 прекращает счет и переходит в режим запоминания, на входах первого 3 и второго 4 элементов совпадения появляется нулевой уровень, запрещающий прохождение сигналов на входы формирователя 6,

Состояние сердечника импульсного трансформатора 7 по окончании управляющего сигнала произвольной длительности характеризуется остаточной индукцией В (фиг, 3).

Счетчик 2 в режиме запоминания содержит число, пропорциональное времени последнего незавершенного цикла перемагничивания сердечника, причем значение сигнала на выходе старшего разряда счетчика 2 показывет в каком направлении происходит последнее перемагничивание, а значение сигналов на выходах остальных разрядов определяет величину остатоной намагниченности В , так как индукция сердечника пропорциональна времени перемагничивания сердечника

По поступлении следующего управляющего сигнала счетчик 2 продолжает счет от значения, записанного в нем, в результате чего длительность первого импульса на выходе формирователя 6 будет соответственно ограничена и перемагничивание сердечника из состояния, определяемого на кривой перемагннчивания точкой В (фиг. 3), произойдет в нужном направлении и без значительного увеличения тока намагничивания, так как максимальное время, в течение которого будет происходить перенасьпде- ние сердечника, не превысит Tt/2. Это позволяет избежать показаний

3А930

, 4

передней части выходного импульса устройства и, следовательно, повысить его стабильность, а также исключить дополнительный перегрев обмо- 5 ток дополнительного импульсного

трансформатора током намагничивания, что повьш1ает КПД устройства.

После включения устройства начальные состояния сердечника импуль0 сного трансформатора 7 и счетчика

2 могут быть любыми, однако под действием первого импульса с выхода формирователя 6 сердечник переходит в состояние насыщения, характеризуS ющееся на кривой намагничивания точкой М или м ; причем кратковременное увеличение тока намагничивания практически не вызывает перегрева обмотки импульсного трансформатора

0 и не влияет на стабильность параметров выходных импульсов.

Формула изобретения

5 Устройство для управления ключевым элементом, содержащее генератор управления, формирователь двухполяр- ных выходных импульсов, выходы которого подключены к первичной обмот0 ке трансформатора, вторичная обмотка которого подключена через выпрямитель к выходным выводам устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности параметров выходных импульсов, в него введены счетчик, инвертор и два элемента совпадения, причем вход генератора управления подкпк - чен к первым входам элементов совпаQ дения, выход - к входу счетчика, выход которого подключен к второму входу первого элемента совпадения и через инвертор - к второму входу второго элемента совпадения, выхо5

45

ды элементов совпадения подключены к двум соответствующим входам формирователя.

0Р

iS

м

Ф«г.Н

Изобретение относится к электротехнике, а именно к импульсной и преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение стабильности параметров выходных импульсов. Устройство содержит генератор управления 1, формирователь импульсов (ФИ) 6, импульсный трансформатор 7, выпрямитель 8 и нагрузку 9. В устройство введены счетчик (С) 2, элементы совпадения 3, 4 и инвертор 5. С 2 показывает в каком направлении происходит последнее перемагничи- вание Тр 7 и определяет величину остаточной намагниченности, так как индукция сердечника пропорциональна времени перемагничивания сердечника. Введение новых узлов и связей обеспечивает ограничение длительности импульса ФИ 6, и перемагничивание сердечника определяется кривой перемагничивания предыдущего периода. Это позволяет избежать показаний передней части выходного импульса устройства и, следовательно, повысить его стабильность, а также исключить дополнительный перегрев обмоток Тр 7 после намагничивания, что повьппает КПД. 3 ил. с S (Л го 8 со оо

Редактор А. Лежнина

Составитель Е. Калинкин

Техред В.КадарКорректор Т. Колб

Заказ 2989/56Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектнаяj 4