Широтно-импульсный модулятор Советский патент 1987 года по МПК H03K7/08 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в качестве узла управления силовым ключом источника вторичного электропитания с широтно-импульсным регулирова- нием и является усовершенствованием устройства по авт, св. 1 1001459.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей широтно-им- пульсного модулятора за счет исполь- зования дополнительного управления, обеспечивающего возможность ограничения диапазона изменения длительности выходных импульсов.

На фиг.1 приведена схема предлага емого широтно-импульсного модулятора на фиг.2 - временные диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Широтно-импульсный модулятор содер-.

жит управляемый одновибратор 1, блок 2 времяимпульсного ограничения, ключевой элемент 3, элемент ИЛИ 4, блок 5 коррекции длительности импульсов, преобразователь 6 длительности импульсов блок 7 запрета и дополнительный элемент ИЛИ 8, причем вход управляемого одновибратора 1 соединен с шиной 9 управления и выходом элемента ИЛИ 4, первый вход которого подключен к выходу ключевого элемента 3, вход которого соединен с выходом блока 2 время импульсного ограничения, первый вход которого подключен к выходу управляемого одновибратора 1, а второй вход - к шине 10 синхронизации и входу пре- образователя 6 длительности импульсов выход которого соединен с первым входом блока 5 коррекции длительности импульсов, второй вход которого подключен к шине 10 синхронизации, а выход - к второму входу элемента ИЛИ 4 и первому входу блока 7 запрета, второй вход которого соединен с дополнительной шиной 11 управления, а выход с одним входом дополнительного элемента ИЛИ 8, другой вход которого подключен к выходу ключевого элемента 3, выход дополнительного элемента HJM 8 соединен с выходной шиной 12.

Управляемый одновибратор 1 содер-. жит транзистор 13, включенный по схеме с общим эмиттером, коллектор которого соединен с выходом управляемого одновибратора 1, а база подключена к первому выводу конденсатора 14 и через токозадающий резистор 15 к шине 16 источника питания, второй вывод конденсатора 14 подключен .к выxoдv

5

15

-.

20

30

25-, -,

эмиттерного повторителя 17 и через диод 18 к входам змиттерного повторителя 17 и управляемого одновибратора 1.

Широтно-импульсный модулятор работает следующим образом.

В исходном состоянии транзистор 13 насьщен, так как его база подключена через токозадающий резистор 15 к источнику напряжения положительной полярности. Коллекторное напряжения транзистора 13, равное нулю, удерживает через блок 2 времяимпульсного ограничения ключевой элемент 3 в запертом состоянии. При этом отсутствует влияние на базу эмиттерного повторителя 17 со стороны выходов блока 5 коррекции длительности импульсов и к ключевого элемента 3 через элемент ИЛИ 4. Времязадающий конденсатор 14 заряжен через эмиттерный повторитель 17 до напряжения, приложенного к шине 9 управления.

При поступлении импульса (о.) на

шину 10 синхронизации преобразователь 6 длительности импульсов вырабатывает импульс (S), длительность которого равна удвоенной длительности импульса синхронизации. При наличии импульса синхронизации (а) блок 5 коррекции длительности импульсов и блок 2 время- импульсного ограничения удерживаются в запертом состоянии. После окончания импульса (а) на шине 10 синхронизации снимается запрет с блоков 2 и 5. При этом через элемент ИЛИ 4 на базу эмиттерного повторителя 17 поступает вторая половина выходного импульса (6) преобразователя 6 длительности импульсов. Времязадающий конденсатор 14 начинает разряжаться (Z) через токозаг-. дающий резистор 3, диод 18 и элемент ИЛИ 4. Транзистор 13 запирается. Это приводит к отпиранию ключевого элемента 3 (5) через блок 2 времяимпульсного ограничения. После окончания импульса (В) на выходе преобразователя 6 длительности импульсов Времязадающий конденсатор 14 продолжает разряжаться через элемент ИЛИ 4. Транзистор 13 удерживается в запертом состоянии в течение разряда времязадаю- щего конденсатора 14 (г). В момент, когда напряжение на базе транзистора 13 достигает примерно + (0,6-0,7) В (г.), транзистор 13 открывается, а ключевой элемент 3 запирается (р), что соответствует исходному состоя40

45

50

нию устройства. Момент отпирания транзистора 13 соответствует положению . модулированного фронта импульса (5), снимаемого с ключевого элемента 3. При этом длительность широтно-модули- рованного импульса пропорциональна величине управляющего напряжения на шине 9 управления.

Если управляющее напряжение на шине 9 настолько велико, что шйротно- модулированный импульс может оказаться больше периода следования импульсов синхронизации (а) на время t перерегулирования (t), то вступает в действие блок 2 времяимпульсного ог- раничения. При поступлении очередного импульса на шину 10 синхронизации блок 2 времяимпульсного ограничения запирается и стопорит работу устройства, т.е. принудительно устанавливает ключевой элемент 3 в исходное запертое состояние. При этом времяза- дающий конденсатор 14 вновь заряжается через эмиттерный повторитель 17 до величины управляющего напряжения. Поэтому после окончания импульса синхронизации (л) в очередном цикле ши- ротно-импульсного преобразования искажения отсутствуют.

При подаче на дополнительную шину 11 управления напряжения, равного логическому нулю, блок 7 запрета отпирается, выходной импульс () блока 5 коррекции длительности проходит через блок запрета 7 и с помощью элемента ИЛИ 8 подмешивается к широтно-модули- рованному импульсу (0). При этом длительность пшротно-модулированных импульсов на выходной шине 12 не может

быть меньше длительности импульсов (в) блока 5 коррекции длительности импульсов.

При подаче на дополнительную шину 11 управления напряжения, равного логической единице, блок 7 запрета запирается, и выходной импульс (б) блока 5 коррекции не проходит через блок 7 запрета и не подмешивается к широт- но-модулированному импульсу (). При этом длительность выходных широтно- модулированных импульсов может уменьшаться до нуля.

Функциональные возможности предлагаемого широтно-импульсного модулятора шире, чем у известных, за счет использования дополнительного управления, обеспечивающего возможность ограничения диапазона изменения длительности выходных импульсов.

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор.по авт. св. № 1001459, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены блок запрета и дополнительный элемент ИЛИ, причем первый и второй входы блока запрета соответственно подключены к выходу блока коррекции длительности импульсов и дополнительной шине управления, а выход соединен сродним входом дополнительного элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу ключевого элемента, выход дополнительного элемента ИЖ соединен с выходной шиной.

Редактор А.Козориз

Составитель Д.Иванов . Техред Д.Сердюкова. Корректор А.Ильин

Заказ 897/58Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Фиг.

Изобретение относится к импульсной технике, является дополнительным к авт.св. № 1001459 и может быть использовано в качестве узла управления силовым ключом источника вторичного электропитания с широтно-импульсным регулированием. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет использования дополнительного управления, обеспечивающего возможность ограничения диапазона изменения длительности выходных импульсов Для этого в устройство введены блок 7 запрета и дополнительный элемент РИта 8. Устройство содержит управляемый одновибратор 1, вход которого cor единен с шиной 9 управления, блок 2 времяимпульсного ограничения, вход которого подключен к шине 10 синхронизации, ключевой элемент 3, элемент Ш1И 4, блок 5 коррекции длительности импульсов, вход которого подклю 1ен к шине 10 синхронизации, преобразователь 6 длительности импульсов, допол- нительнзто шину 11 управления, выходную шину 12. Управляемый одновибратор а 1 содержит транзистор 13, включенный по схеме с общим эмиттером, конденсатор 14, токозадающий резистор 15, эмиттерньш повторитель 17, диод 18, t шину источника питания. 2 ил. krt СО с к ;о 00 00 00 14)