Генератор импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K3/26 

г./

/Тзтт

22

Изобретение может быть использовано в устройствах электропитания и автоматики. Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности. /Поставленная цель достигается введением трех резисторов и двух диодов между коллектором и базой пер1. я ся и2.5 вого и второго коммутирующих транзисторов . Генератор содержит трансформатор 1 с обмотками 2-1,2.2 обратной связи, первичными обмотками 2.3,2,4 и выходной обмоткой 2.5, первый и второй транзисторы 3 и 4, вьшолняю- щие функцию коммутирующих транзисторов, резисторы 5-12, третий и четвертый управляющие транзисторы 13 и 14, времязадающий конденсатор 15, времязадающие резисторы 16 и 17, диоды 18-21, конденсаторы 22 и 23, источник 24 питания. Повышение КПД достигается за счет исключения несим- метричного режима работы трансформатора и уменьшения напряжения насыщения на транзисторах 3 и 4. 1 .ил. I (Л

t fr №№

9 8 I

u

го

Й1

со

N3

i Изобретение относится к импульс- |ной технике, пре/1назначено для работы в устройствах электропитания и автоматики и является усовершенство- ванием изобретения по авт.св. №105643

Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности.

На чертеже приведена схема предлагаемого генератора.

Генератор импульсов состоит из йгрансформатора 1 с обмотками 2,1 и |2,2 обратной связи, первичными 2,3 |1 2,4 и выходной 2,5 обмотками пер- ого 3 и второго 4 транзисторов, вы- олняющих функцию коммутирующих тран исторов, запускающих резисторов 5 и 6, первого 7, второго 8, третьего , четвертого 10, пятого 11 и шесто- fo 12 резисторов, третьего 13 и чет- Йертого 14 транзисторов, выполняющих функцию управляющих транзисторов, Йремязадающего конденсатора 15, вре- Мязадающих резисторов 16 и 17, первого 18, второго 19, третьего 20 и четвертого 21 диодов, конденсаторов 22 и 23 и источника 24 напряжения, питания. Коллекторы транзисторов 3 и 4 соединены соответственно с резисто рами 6 и 5 и с. первичными обмотками 2,3 и 2,4 трансформатора 1, средний ьгоод которых соединен с общей по- 1|енциальной точкой источника 24 напр питания. Нагрузка подключается К выходной обмотке 2,5 трансформа- 1, Времязадающие резисторы 16 и 1|7 в база-эмиттерных цепях транзисто PJOB 13 и 14 включены последовательно с обмотками 2,1 и 2,2 обратной связи, которые имеют согласное направ- Л;ение магнитных потоков друг к другу Р еэисторы 7,8 и 10,11 соединены последовательно соответственно между собой, коллекторами транзисторов 13 и 14 и обмотками 2,1 и 2,2 обратной связи. Резисторы 9 и 12 включены последовательно соответственно между- резисторами 5 и 6, базами транзисторов 3 и 4, Диоды 18 и 20 включены соответственно между точками соединений резисторов 7,8 и 5,9 с одной сто 10,11 и 6,12 с другой стороны. Диоды 19 и 21 включены соответственно между коллекторами транзисторов 3 и 4 и точками соединений резисторов 5,9 и диода 18 и резисторов 6,12 и диода 21, Конденсаторы 22 и ,23 включаются при необходимости соот ,ветственно параллельно резисторам

8 и 11 с целью повышения крутизны дорожек самовозбуждаемьос импульсов и мягкого самовозбуждения при малых уровнях напряжения питания. Также при необходимости включаются в цепи эмиттеров транзисторов 3 и 4 низкоом- ные резисторы 25 и 26, а параллельно их база-эмиттерным переходам в обратном направлении - диоды 27 и 28,

Генератор работает следующим образом.

5 0 5 О

5

0

5

Пусть ток течет от плюсовой шины источника 24 через обмотку 2,4 на которой развивается напряжение, численно равное напряжению источника 24 питания, далее через резисторы 5 и 9 и база - эмиттерный переход коммутирующего транзистора 3 - на минусовую шину источника 24 (общая шина). Этот ток приоткрьгоает коммутирующий транзистор 3, вызывая изменение его коллекторного тока, В результате на всех обмотках трансформатора 1 появляется напряжение определенного насыщения.. На обмотке 2,1 оно такое, что ток через нее, далее через резистор 7, диод 18, резистор 9, база - эмиттерный переход транзистора 3 и вновь на обмотку 2,1, В результате действия положительной

обратной связи коммутирующий транзистор 3 открьюается и практически все напряжение источника 24 прикладьшает- ся к первичной обмотке 2,3 трансформатора 1i Если величина базового тока транзистора 3 превьшает необходимую величину, обеспечивающую выбранную глубину насьпцения его, то избыточная часть базового тока ответвляется из базовой цепи в коллекторную через диод 19, Величина резистора 8 соизмерима с величиной обратного сопротивления база-эмиттерного перехода транзистора 3 и в данном полупериоде практически не влияет на величину базового тока. На выходной обмотке 2,5 трансформатора 1 при этом вырабатьшается одна из полуволн и определяется временем заряда конденсатора 15 до величины напряжения, при котором управляющий транзистор 13 открьгоается. При этом транзистор 3 закрьшается, а транзистор 4 открывается. Напряжения на всех обмотках трансформатора 1 изменяются по фазе на 180 и начинается аналогичный процесс на правом плече генератора

импульсов. Динамика указанных процессов повторяется и принимает периодический характер, а на выходной обмотке 2.5 трансформатора 1 вьфабатываются прямоугольные биполярные импульсы.

Двухтактному генератору импульсов с трансформатором на ферритовом сердечнике присуще такое негатив- мое свойство, как несимметричный режим работы трансформатора. Одной из причин этого является неравенство длительностей полуволн периода колебаний, вырабатываемых генератором, т.е. длительность полуволны одного плеча больше или меньше аналогичной длительности другого плеча. В результате на высоких частотах колебаний резко (на порядок и более) возраста- ют потери на одном из плеч генератора, падает КПД.

Таким образом, одной из основных составляющих прироста КПД генератора является исключение несимметричного режима работы трансформатора и уменьшение напряжения насыщения транзисторов 3 и 4.

Указанный эффект достигается введением дополнительных средств в общей схеме генератора. Формула изобретения

Генератор импульсов по авт.св. № 1056434, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения мощности потребления, между коллектором и базами первого и второго коммутирующих транзисторов введены три резистора и два диода, при этом коллектор каждого коммутирующего транзистора- через два последовательно соединенных диода анодом через первый дополнительный резистор соединен с выводом обмотки обратной связи и через второй дополнительный резистор с базой коммутирующего транзистора, а к точке соединения первого и второго диодов

подключены вьшодом запускающего резистора и через третий дополнительный резистор база коммутирующего транзистора.