Транзисторный генератор прямоугольных колебаний Советский патент 1987 года по МПК H03K3/53 

ка 4. В отличие от прототипа переключение транзисторов 1 и 2 производится на участке с малой крутизной изменения токов намагничивания. Это улуч1

Изобретение относится к полупровониковой преобразовательной технике и может быть использовано в транзисторных генераторах прямоугольных колебаний,

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет улучшения динамических характеристик режима работы транзисторов путем ограничения тока намагничивания силового трансформатора.

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема транзисторного генератора прямоугольных колебаний.

Транзисторный генератор прямоугольных колебаний содержит первый и второй 2 транзисторы (п-р-п-типа) , эмиттеры которых соединены с первой шиной 3 источника питания постоянно- го тока, а коллекторы - с крайними выводами силовой обмотки 4 трансформатора, средняя точка которой соединена с второй шиной 5 источника питания; обмотку 6 положительной обратной связи трансформатора со средней точкой, первый и второй крайние выводы которой подключены через соответ- ствуюш;ие первый 7 или второй 8 резисторы к базам соответствующих первого 1 или второго 2 транзисторов, к коллектору первого транзистора 1 подключено начало, а к его базе - конец силовой обмотки 4 и обмотки 6 положительной обратной связи соответст- венно; первую и вторую последовательные цепи, каждая из которых состоит из последовательно включенных первого 9 (второго 10) диода, третьего 1 1 (четвертого 12) резистора и первой 13 (второй 14) обмотки контроля магнитного состояния сердечника, в первой последовательной цепи третий резистор 11 соединен с началом первой обмотки 13 контроля магнитного со- стояния сердечника, во второй послешает динамическ.ий режим работы силовых транзисторов и повышает надежность транзисторного генератора. ил.

довательной цепи четвертый резистор 12 соединен с концом второй обмотки

14контроля магнитного состояния сердечника.

Трансформатор выполнен на трех отдельных магнитопроводах: на первом расположена обмотка 6 положительной обратной связи, на втором - первая обмотка 13 контроля магнитного состояния сердечника и первая обмотка

15подмагничивания, на третьем - вторая обмотка 14 контроля магнитного состояния сердечника и вторая обмотка 16 подмагничивания. На все магнитопроводы намотана общая силовая обмотка 4, параллельно база-эмит терному переходу первого и второго транзисторов подсоединено по одному встречно включенному соответственно третьему или четвертому диоду 17, 18 и по одной соответственно первой или второй последовательной цепи, причем конец первой 13 и начало второй 14- обмоток контроля магнитного состояния сердечника подсоединены к эмиттерам транзисторов 1 и 2,а первый 9 (второй 10) диод каждой последовательной цепи соединен анодом с базой соответствующего транзистора 1,2, между второй шиной 5 источника питания и средней точкой обмотки 6 положительной обратной связи подключены последовательно соединенные пятьш резистор 19, а также пятый и шестой диоды 20, 21 в прямом направлении, параллельно пятому диоду 20 подсоединена первая обмотка 15 подмагничивания, параллельно шестому диоду 21 вторая обмотка 16 подмагничивания, концы первой и второй обмоток 15 и

16 подмагничивания подключены к точке соединения пятого 20 и шестого 21 диодов, силовая обмотка 4 трансформатора шунтирована нагрузкой 22.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания через нагрузку 22 производится отпирание одного из транзисторов, например транзистора 1.дополнительно стимулируемое напряжением с обмотки 6 положительной обратной связи, возникающим от-протекания в коллекторной цепи отпираемого транзистора 1. Одновременно при этом стимулируется запирание транзистора 2, Током через обмотки 15 и 16 подмагничивания второй и третий сердечники замагничены до насьщения. При этом направления токов подмагничивания в обмотках сердечников заданы противоположными, а их величина соответствует заданному уровню ограничения тока намагничивания (с учетом коэффициента трансформации). При открытом транзисторе 1 и запертом транзисторе 2 под действием приложен ного к силовой обмотке напряжения сердечник магнитопровода перемагни- чивается,

С ростом: тока намагничивания

индукция в сердечнике первого магни- 25 гнитопровода ток силовых транзисто- топровода достигает величины, при ров за счет ограничения тока намаг- которой второй магнитопровод выходит ничивания может быть снижен в дина- из области насыщения. Крутизна роста тока намагничивания резко падает,-а в обмотке 13 контроля магнитного со- JQ стояния сердечника возникает напрямических режимах примерно в 5-10 раз

Формула изобретения

жение, запирающее транзистор 1, Потенциал его коллектора растет, и к моменту достижения им величины напряжения на второй (положительной) шине 5 источника питания ток намагничивания и индукция достигают максимальных величин.

При дальнейшем нарастании напряжения на коллекторе транзистора 1 полярность напряжения, приложенного к силовой обмотке, меняется на обратную, ток намагничивания начинает спадать, а сердечник перемагничивается в обратном направлении, К транзис- резисторы к базам соответствующих тору 2 с обмотки 6 положительной об- транзисторов, к коллектору первого ратной связи прикладывается отпираю- транзистора подключено начало, а к .щее напряжение, и он начинает откры- его базе - конец соответственно си- ваться. Чтобы нарастанию отпирающего ловой обмотки и обмотки положитель- транзистор 2 напряжения не препятст- Q ной обратной связи, первую и вторую

вовало напряжение, развиваемое при обратном перемагничивании второго магнитопровода, его обмотка 15 подмагничивания шунтирована в прямом направлении диодом 20, Диод 9, шунти- рующий в обратном направлении база- эмиттерный переход силового транзистора 1, служит для ограничения обратного напряжения, на база-змиттерпоследовательные цепи, каждая из которых состоит из последовательно включенных первого (второго) диода, третьего (четвертого) резистора и первой (второй) обмотки контроля маг нитного состояния сердечника, в первой последовательной пепи третий ре- зистор соединен с началом первой обмотки контроля маг)итиого состоя

ном переходе, а резистор 11 - для ограничения тока через этот диод.

После запирания транзистора 1 и отпирания транзистора 2 перемагничи- вание магнитопровода происходит аналогичным образом. Запирание транзистора 2 и отпирание транзистора 1 начинается при выходе из области насыщения магнитопровода.

Таким образом, в отличие от прототипа переключение транзисторов 1 и 2 производится на участке с малой крутизной изменения токов намагничивания, при их незначительном росте за время переключения транзисторов. При этом улучшается динамический режим работы силовых транзисторов, повышается надежность транзисторного генератора.

Так, например, в режиме холостого хода при одинаковой мощности с устройством-прототипом, в предлагаемом устройстве при использовании тех же силовых транзисторов и материалов магнитопровода ток силовых транзисто- ров за счет ограничения тока намаг- ничивания может быть снижен в дина-

мических режимах примерно в 5-10 раз

гнитопровода ток силовых транзисто- ров за счет ограничения тока намаг- ничивания может быть снижен в дина-

Формула изобретения

5

0

Транзисторный генератор прямоугольных колебаний, содержащий первый и второй транзисторы п-р-п-типа, эмиттеры которых соединены с первой шиной источника питания постоянного тока, а коллекторы - с крайними выводами силовой обмотки трансформатора, средняя точка которой соединена с второй шиной источника питания, обмотку положительной обратной связи трансформатора со средней точкой, первый и второй крайние выводы которой подключены через соответствующие

последовательные цепи, каждая из которых состоит из последовательно включенных первого (второго) диода, третьего (четвертого) резистора и первой (второй) обмотки контроля магнитного состояния сердечника, в первой последовательной пепи третий ре- зистор соединен с началом первой обмотки контроля маг)итиого состояния сердечника, во второй последовательной цепи че твертый резистор соединен с концом второй обмотки контроля магнитного состояния сердечника, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что-, с целью повышения надежности работы, трансформатор выполнен на отдельных магнитопроводах, на первом расположена обмотка положительной

четвертому диоду и соответственно, по одной первой или второй последовательной цепи, причем конец первой и начало второй обмоток контроля магнитного состояния сердечника под соединены к эмиттерам транзисторов, а первый (второй) диод каждой после довательной цепи сс5единен анодом с базой соответствующего транзистора.

обратной связи, на втором магнитопро- 0 между второй шиной источника питания и средней точкой обмотки положительной обратной связи подключены последовательно соединенные пятый резистор и пятый и шестой дио

воде расположены первая обмотка контроля магнитного состояния сердечника к первая обмотка подмагничивания, на третий магнитопровод намотаны вторая обмотка.контроля магнитного состоя- ния сердечника и вторая обмотка подмагничивания, на все магнитопроводы намотана общая силовая обмотка, параллельно б аза-эмиттерному переходу первого и второго транзисторов подсоединено по одному встречно:включенному соответственно третьему или

а13208816

четвертому диоду и соответственно, по одной первой или второй последовательной цепи, причем конец первой и начало второй обмоток контроля магнитного состояния сердечника подсоединены к эмиттерам транзисторов, а первый (второй) диод каждой последовательной цепи сс5единен анодом с базой соответствующего транзистора.

между второй шиной источника пимежду второй шиной источника питания и средней точкой обмотки положительной обратной связи подключены последовательно соединенные пятый резистор и пятый и шестой диоды в прямом направлении, параллельно пятому диоду подсоединена первая обмотка подмагНичивания, параллельно шестому диоду подклнзчена вторая обмотка подмагничивания, концы первой

и второй обмоток подмагничивания

подключены к точке соединения пятого и шестого диодов.

Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в транзисторных генераторах прямоугольных импульсов. Цель изобретения - по- вьшение надежности работы генератора путем улучшения динамических характеристик режима работы транзисторов в результате ограничения тока намагничивания силового трансформатора. Предложенный генератор выполнен на двух транзисторах 1 и 2, силовом трансформаторе, шести диодах и шести резисторах. Трансформатор содержит три отдельных магнитопрово- да. На первом расположена обмотка 6 положительной обратной связи. На втором магнитопроводе расположены первая обмотка 13 контроля магнитного состояния сердечника и первая обмотка 15 подмагничивания. На третьем магнитопроводе расположены вторая обмотка 14 контроля магнитного состояния сердечника и вторая обмотка 16 подмагничивания. На все магнито- проводы намотана общая силовая обмот- 22 (О оо to о оо ас