Блокинг-генератор импульсного симметричного напряжения Советский патент 1991 года по МПК H03K3/30 

w

Ё

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - повышение КПД блокинг-генератора. Для этого в него введена обмотка 6, размещенная на сердечнике магнитного переключающего элемента в плоскости, параллельной плоскости основного магнитного потока. Обмотку подключают между управляющими входами ключей 1 и 2 (транзисторов). Блокинг-гене- ратор содержит также обмотки 3, 4 и источник 5 питания, 1 ил.

О

чэ

40

ю

SJ

;)

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к формирователям импульсов, и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах (класс блокинг-генераторов).

Цель изобретения - повышение КПД.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема устройства.

Блокинг-генератор импульсного симметричного напряжения содержит первый 1 и второй 2 ключи (транзисторы), выходы которых соединены через первую обмотку 3 магнитного переключающего элемента с положительной обратной связью через вторую обмотку 4 магнитного переключающего элемента, а средняя точка первой обмотки 3 магнитного переключающего элемента соединена с входами первого 1 и второго 2 ключей, через источник 5 питания. Третья обмотка 6, размещенная на сердечнике магнитного переключающего элемента в плоскости параллельной плоскости основного магнитного потока, подключена между управляющими входами первого 1 и второго 2 ключей.

Устройство работает следующим образом.

При подключении блокинг-генерэтора к источнику 5 напряжения в результате неизбежной несимметрии схемы и флуктуации ток в одной из ее половин нарастает несколько быстрее, чем в другой. Если выполняется условие регенерации, процесс получается лавинообразным, и один из ключей (например, 2) оказывается насыщенным, а другой - закрытым. На выходной обмотке магнитного переключающего элемента формируется полуволна выходного напряжения. При отключенной третьей обмотке 6 блокинг-генератор работает аналогично известному -автогенератору (Роэра). Переключение транзисторов 1 и 2 определяется индукцией насыщения В$ сердечника магнитного переключающего элемента, а частота генерации может быть определена из следующего выражения:

fr

UBX 1(Г 4BsQcTxWi

где UBX - входное напряжение генератора. В; QCTX - сечение магнитного материала сердечника магнитного переключающего элемента по направлению X, см ; (по направлению Y - Осту);

Bs- индукция насыщения по направлению X (условное направление), Т;

Wi - число витков полуобмотки магнитного переключающего элемента.

При подключении третьей обмотки 6 начинает протекать ток, который создает до- полнительнуюортогональную

составляющую магнитной индукции по направлению Y. (Причем уравнение Кирхгофа для точки А определяется следующим образом:11 1з + 1Б,(1)

при отключенной дополнительной обмотке 414 0.

li lB UB/RB.

Намагничивающий ток, протекающий через третью обмотку 6, равен

.

где Сер - средняя длина магнитной силовой линии по направлению Y;

Н - напряженность магнитного поля по направлению Y;

з - ток в третьей обмотке; Б ток базы второй обмотки;

Л/з - количество витков в третьей обмотке;

UB, RB - соответственно напряжение во второй обмотке, сопротивление в цепи вто- рой обмотки.

При изотропном материале сердечника магнитного переключающего элемента общая индукция насыщения Bs ( полное насыщение магнитного материала сердеч- ника) определяется

В.

(2)

40

Тогда частота генерации может быть определена из следующего условия

fr

где UBX, UB - напряжения соответственно источника 5 питания, на второй обмотке 4, Выбором числа витков Wi и Л/з задается

частота генерации блокинг-генератора. При достижении суммарной индукции значения Bs (выполнение условия (2)) сердечник магнитного переключающего элемента насыщения, при этом резко увеличивается ток

ранее открытого транзистора 2, но одновременно с этим согласно уравнению (1) резко уменьшается ток базы этого же транзистора, так как is Н - з, но 1з I Ц , а при насыщении ц оо,, т.е. транзистор 2 выходит из режима насыщения за счет увеличения тока коллектора I и за счет уменьшения тока базы, что позволяет значительно сократить время пребывания транзистора под экстремальным током до начала регенеративного процесса, приводящего к закры- тию ранее открытого транзистора и открытию закрытого. Заслуживает внимания практическая реализация магнитного переключающего элемента со скрещенными (ортогональными) полями.

В чашечный сердечник (например, 05- 20феррит НМ2000)помещается внутренняя катушка с намотанной обмоткой Wi, Л/Б, WBbix, затем половинки сердечника склеиваются и через отверстие наматывается об- мотка 6. Тйким образом может быть выполнено большое количество блокинг-ге- нераторов, например, построенных по схеме автогенератора Роэра с датчиками тока, при увеличении напряжения на которых шунтируются базовые (управляющие) обмотки.

Формула изобретения

Блокинг-генератор импульсного симметричного напряжения, содержащий первый и второй ключи, выходы которых соединены через первую обмотку магнитного переключающего элемента с положительной обратной связью через вторую обмотку магнитного переключающего элемента, выводы которой подключены к управляющим входам первого и второго ключей, а средняя точка первой обмотки магнитного переключающего элемента соединена с входами первого и второго ключей через источник питания, отличающийся тем, что. с целью повышения КПД, в него введена третья обмотка, размещенная на сердечнике магнитного переключающего элемента в плоскости, параллельной плоскости основного магнитного потока, подключенная между управляющими входами первого и второго ключей.