Усилитель мощности класса Д Советский патент 1987 года по МПК H03F3/217 

Изобретение относится к радиотехнике и является усовершенствованием усилителя класса Д по . № 959262о

Цель изобретения - повышение КПД и снижение нелинейных искажений.

На чертеже представлена структурная схема усилителя мощности класса До

Усилитель мощности класса Д содержит источник 1 входного сигнала, широтно-импульсный модулятор 2, двух тактный выходной каскад 3, фильтры 4 и 5, выпрямители 6 - 9, вторичные обмотки 10 и 1 трансформатора 12 питания, блок 13 управления, пороговый элемент 14, компаратор 15, доI

полнительные обмотки 16 и 17 трансформатора 12 питания, управляемые ключи 18 и 19, вентили 20 и 21, нагрузку 22, дополнительный компаратор 23, дополнительные ключи 24 и 25,

. Усилитель мощности класса Д работает следующим образом,

В процессе усиления сигналов низкой частоты при возвращении энергии из нагрузктд 22 в источник питания, например фильтр 4, положительное напряжение на выходе фильтра 4 возрастает до определенной величины. Одновременно на неинвертирующем входе порогового элемента 14 напряжение повышается и в определенный момент времени достигает порога срабатывания ,

Напряжение на выходе порогового элемента 14 становится положительным и сохраняется до тех пор, пока напряжение на выходе фильтра 4 не уменьшится до номинального. Положительное напряжение с выхода порогового, элемента 14 поступает на пер- ,вый вход блока 13 управления Одновременно с помощью компаратора 15 и дополнительного компаратора 23 формируются импульсы управления управляемыми ключами 18 и 19 и дополнительными управляемыми ключами 24 и 25 о

Импульсы формируются путем сравнения синусоидального напряжения с вторичной обмотки трансформатора 12 питания и порогового напряжения Uno Импульсы управления с выходо в компаратора 15 и дополнительного компаратора 23 поступают на соответствующи входы блока 13 управления. Блок 13 управления работает таким образом что при наличии положительного раз-

решающего сигнала на его первом входе, импульсы управления с первого второго выходов поступают на входы управляемых ключей 18 и 19 и дополнительных управляемых ключей 24 и 25 соответственно. Импульсы с первого блока 13 управления открывают управляемые ключи 18 и 19, включая

при этом цепь рекуперации Через фильтр 4, вентиль 21, управляемый ключ 18, дополнительную 16 и вторичную 10 обмотки-трансформатора 12 питания протекает импульс тока, который не совпадает по фазе с напряжением в дополнительной 16 и вторичной 10 обмоткахо При этом реактивная энергия, накопленная в фильтре 4, трансформируется в питающую сеть о

. .

К некоторому моменту времени напряжение на фильтре 4 снижается до величины, близкой к номинальной. Пороговый элемент 14 выполнен с

гистерезисом так, что в исходное (нулевое) состояние он возвращается только при достижении напряжения на фильтре номинального уровня U, Если перекачка реактивной энергии

из нагрузки 22 в фильтр 4 продолжается, напряжение на фильтре 4 увеличивается В определенный момент времени открываются дополнительные управляемые ключи 24 и 25, включая

при этом вторую цепь рекуперациио Через фильтр 4, вентиль 21, дополнительный управляемый ключ 25, допол- тельную обмотку 17 и вторичную обмотку 1 1 трансформатора 12 питания про-,

текает импульс тока, который не совпадает по фазе с напряжением в дополнительной 17 и вторичной 11 обмотках Напряжение на фильтре 4 через определенный отрезок времени вое

станавливается до величины, близкой к номинальной.

Таким образом, амплитуда пульсаций на фильтре 4, обусловленная.пере- качкой реактивной энергии из нагрузки в источник питания, в 2 раза меньше в сдаязи с тем, что рекуперация энергии в первичную сеть Щ)оисходит 2 раза за период напряжения питающей

55

сети г

Уменьшение амплитуды цульсаций питания повышает КПД и снижает уровень нелинейных искажений.

ормула

3 изо

13

бретения

Усилитель мощности класса Д по авт.ев, № 959262, ofличaю- щ и и с я тем, что, с целью повьше ния К1Щ и снижения нелинейных искажений, введены дополнительный компаратор и два дополнительных управляе- МЬ1Х ключа, причем вход дополнительного компаратора подключен к точке соединения выпрямителя с дополнительРедактор Н.Тупица Заказ 6007/55

Составитель С.Шронов Техред М.ДиДьА

Корректор

Тираж 900Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

1358065

ной и вторичной обмоткой трансформатора питания, выход подсоединен к дополнительному входу блока управления, противофазный выход которого соединен с управляющими входами дополнительных управляемых ключей, каждый из которых подключен между точкой соединения вентиля с управляемым ключом одного плеча и точкой соединения дополнительной обмотки с управляемым ключом другого плеча.

Корректор М.Шароши

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение КПД и снижение нелинейных искажений. В процессе усиления сигналов НЧ при возвращении энергии из нагрузки 22 в источник питания, например фильтр (ф) 4, положительное напряжение на выходе.Ф 4 возрастает до определенной величины . Одновременно на неинвертирующем входе порогового элемента 14 напряжение повышается и в опре- деленньп момент времени достигает порога срабатывания. Напряжение на выходе элемента 14 становится положит „ и сохраняется до тех пор, пока напряжение на выходе Ф 4 не уменьшится до номинального. Положит напряжение с элемента 14 поступает.на 1-й вход блока 13 управления. Одновременно с помощью компаратора 15 и.дополнительного компаратора 23 формируются импульсы управления кл бчами 18 и 19 и дополнительными ключами 24 и 25 о Амплитуда пульсаций на Ф 4, обусловленная перекачкой реактивной энергии из нагрузки в источник питания, в 2 раза меньше, ТоК рекуперат- ция энергии в первичную сеть происходит 2 раза за период напряжения питающей сети 1 ил. i (Л I4J