РЕВЕРСИВНЫЙ Советский патент 1971 года по МПК H03F9/02 

Предлагаемый реверсивный магнитио-полуироводниковый усилитель может быть использаваи в различных устройствах автоматического управлен-ия, в частности в регулируемых системах станочных электроприводовИзвестны двухтактные магнитно-полупровод.виковые усилители с выходо.м на постояином токе. Их к. и. д. значительно меньше, чем у неревер.эивных м агнитиых усилителейЦель изобретения заключается в увеличении к. ,п- д. реверсивного магнитно-полупроводникового усилителя и уменьшении мощности, выделяемой в управляемых транзисторах.

Это достигается за счет того, что переходы база-эмиттер управля емых транзисторов подключены к вьгходным обмоткам магнитного aiBTorenepaiTOpa, а базы через стабилитроны соединены с делителям,и выходных напряжений соответствурощих магнитных усилителей.

На фиг. 1 пр иведена 1принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - характеристика управления реверсивного магнитно-полупроводникового усилителя, на фиг. 3 - диаграмма 1изменен1ия напряжения и тока нагрузки при работе автогенератора; на фиг. 4 в увеличенном масштабе (показан момент перехода на работу с одотим магнитным усилителем.

усилитель состоит из )1ереверсивных ма.гнит 1ых усилителей (МУ) / и 2 с самонасыщением, включенных через транзисторы 3 к 4 на нагрузку 5. Усилитель управляется постоянным напряжением, подаваемым ка включенные последовательно- встречно обмотки управления 6 и 7 через сопротивление 8, служащее для обеспечения режима вынуждениого намагничивания.

Транзисторы уиравляются магнитным автогеиератором 9, выходиые обмотки 10, П которого подключены к входам транзисторов. На выходе МУ установлены высокоомные делители напряжения 12 и 13, регулируемые

5 резисторы которых через стабилитроны 14 и 15 подсоединены к базам транзисторов. Конденсаторы 16 и 17 и диоды 18 и 9 служат для снятия перенапряжений, возникающих на транзисторах в момент переключения из-за наличия индуктивности нагрузки и МУ. Конденсаторы небольшой емкости 20 и 21 служат для сглаживания панряжения на стабилитронах.

Схема работает следуюшим образом. С помощью обмоток с.мещения при напряжении управления Ly---0 на выходе обоих МУ устанавливается напряжение, близкое к минимальному- Регулируемые резисторы делителей напряжения устанавливаются в положение, при котором напряжение пробоя стабилитронов достигается на границе линейного участка характеристиК нравлен:ня МУ.

Автогенератор 9 коммутирует транзисторы 3 и 4, так что на нагрузку 5 поочередно ностунают импульСы напряжения с МУ / н 2. При fVy 0 эти напряжения равны, и результирующее напряжение на нагрузке равно нулю. При увеличении Uy 1выходное напряжение одного МУ («анример, 11) растет, усилнтель работает в области положительной внутренней обратной связи. В это время другой входит в область отрицательной обратной связи и на выходе его устанавливается минимальное напряжение. Результируюшее среднее напряжение на нагрузке, равное f/i-1/2, пр.и этом растет нронорционально и у (нелинейности Б ннжней зоне характеристик унра.вле1Нйя взаимно компенсируются)В случае увеличения Ly в обратном направлении картила новторяется - на.нряжен не на нагрузке растет за счет увеличения U-,.

При некотором U выходпое напряжение U достигает панряжения пробоя, стабилитрон 4 Пробивается и при дальпейн е:М увеличении Uy держит транзистор IB открытом со1:тояни(и. Генерация :В автогенераторе 9 орывает1ся, и транзистор 4 заннрается (ггри необходимости для этой цели может применяться цепь смещения). При этом МУ /работает на нагрузку 5, а

МУ 2 отключен от нагрузки и работает -на холостом ходу с отрицательной обратной связью. Транзистор 3 работает в области насыщения и нронускает 1нрактиче1;«м без потерь всю мощность МУ / на нагрузку, транзистор 4 находится в состоянии отсечк.и И отключает МУ 2 от нагрузки. Увеличение U-y .в обратном «аправлении ведет к повторению процессов с обратной полярностью.

Хара:КТвристнка управления нредлагаемого усилителя (фиг. 2) построена для тиновых МУ УМЗП 20.40.21. Как видно из графика, характеристика линейна во всем диапазоне и проходит через иуль.

Диаграмма (фиг. 3) поясняет процесс модуляции нанряжения wa нагрузке при работе автогенератора (изменение формы выходного напряжения МУ не учитывается). Среднее напряжение на нагрузке f/ср определяется разностью выходных «апря1жений МУ / и 2.

Пульсации тока i нагруз ки нри достаточно большой частоте модуляции (на норядок больще частоты выходных нмнульсов МУ) соверщенно незначительны и не оказывают

влияния на работу схемьь

На фиг. 4, которая показывает процесс перехода с режима работы на двух МУ при импульсной модуляции на работу с одним МУ, характеристика управления при увеличе. НИИ и у от нуля изображается ирямой OAR (на нагрузку работают оба МУ). В точке В срабатывает узел отсечки, и усилитель нереходит на характеристику СЕ (работа с одним МУ). При уменьшении Lly вследствие неоднозначности характеристики узла отсечки работа по нереверсивной схеме происходит но характеристике ЕС до точки D, в которой срабатывает узел отсечки, и характеристика

переходит на прямую АО (на нагрузку работают оба МУ), т. е. на переходном участке возможен работы с одним и с двумя МУ, но характеристика управления в обоих случаях имеет устойчивый характерТаким образом, схема нозволяет осуществить реверсивную работу с к. п. д., практически равньш к. н. д. нереверсивного МУ. Характеристика управления проходит через нуль. Полупроводниковые вентили (транзисторы) работают в ключевом реж1име на низком напряжении и практически не создают потерь мощности. Работа в верхней ча-сти характеристики (большие мощности) происходит но нереверсивной схеме через насыщенный траизистор, который в этом случае может прриуокать во много раз большую мощность.

Предмет изобретения

Реверсивный магнитно-полупроводниковый усилитель с выходом на постоянном токе, содержащий два нереверсивных магнитных усилителя и дв-а упра1вляемых транзистора, отличающийся те.м, что, с целью увеличения

к. п. д. устройства н уменьшения мощности управляемых транзисторов, переходы база- эмиттер управляемых транзисторов подключены к выходным обмоткам магнитного автогенератора, а базы - через стабилитроны соединены с делителями выходных напряжеНИИ соответствующих магнитных -силителей.

А, S, С, О О

16

HII

12

/4

Л2 2 С2

00