Модулятор ширины импульсов Советский патент 1975 года по МПК H02M7/12 H03K17/00 

текает в течение всего рассматриваемого полупериода питающего напряжения, в результате чего к концу данного полупериода конденсатор 4 оказывается заряженным до напряжения, пропорционального разности интегральных значений напряжения питания и напряжения эталонного источника. В начале и в течение всего следующего полупериода питающего напряжения (полярность обозначена на фиг. 1 в скобках) транзисторы 9 и 10 трехполюсника 3 закрыты, так как в это время ток перезаряда конденсатора 4 протекает через диод 8. При этом источник 5 отключен от конденсатора 4, который принудительно разряжается под действием тока, протекающего от трансформатора 1 через резистор 2 и диод 8.

Этот процесс продолжается в течение части указанного полупериода и заканчивается в момент времени, когда конденсатор 4 разрядится до первоначального состояния. В этот момент напряжение на нем противоположно по знаку указанному на фиг. 1 и по величине равно напряжению включения элемента 6. Последний включается, в результате чего напряжение питания с этого момента и до конца данного полупериода поступает на нагрузку 7.

Таким образом, в предшествующем полупериоде конденсатор 4 зарядился до напряжения, пропорционального разности интегральных значений напряжения питания и напряжения эталонного источника.

В рассмотренной части полупериода напряжение на конденсаторе установилось равным первоначальному под действием только интегрального значения напряжения питания.

Интегральное (среднее) значение напряжения на нагрузке определяется только напряжением эталонного источника, т. е. поддерживается стабильным при изменении питающего напряжения.

В некоторых случаях точность стабилизации напряжения, обеспечиваемая данным модулятором, может оказаться недостаточной. Для повышения точности стабилизации напряжения, параллельно резистору 2 может быть включена цепочка из диода 11 и резистора 12. Подбором полярности включения диода 11, а также номинального значения резистора 12 можно в заданном диапазоне изменения питающего напряжения получить требуемую точность стабилизации напряжения на нагрузке 7. Включение этой цепочки позволяет применить предложенный модулятор для управления тиристорным регулирующим органом, работающим по вольтодобавочному принципу.

Модулятор (см. фиг. 3) дополнительно содержит импульсный трансформатор 13, диоды 14 и 15 и конденсаторы 16 и 17. Выходным элементом модулятора является трансформатор 13, вторичная обмотка которого подключена ко входу регулирующего органа 18, являющегося элементом схемы стабилизатора. Нагрузка 7 подключена к выходу регулирующего органа 18.

Принципиально этот модулятор состоит из двух идентичных устройств, каждое из которых аналогично приведенному на фиг. 1. Пеобходимость в подобных схемах возникает

тогда, когда модулятор должен управлять п (в данном случае ) тиристорами, работающими поочередно, в соответствующем полупериоде питающего напряжения (в двухполупериодных или многофазных стабилизированных выпрямителях, стабилизаторах переменного напряжения и т. д.). В этих схемах может использоваться общий эталонный источник 5, имеющий (п-1) дополнительных выводов.

Подключение выходных клемм каждого из ключевых элементов 6 к обмоткам импульсного трансформатора 13, соединенным с общими точками диода 14 и конденсатора 16, диода 15 и конденсатора 17, позволяет улучшить процесс включения. Сущность этого явления состоит в следующем.

Допустим, что включение модулятора, приведенного на фиг. 1, происходит при полярности питающего напряжения, указанной в скобках. В этом случае в течение одного иолупсриода на нагрузке 7 будет повышенное напряжение, так как элемент 6 включается в начале полупериода. В модуляторе на фиг. 3 эта возможность

исключена, так как при включении схемы начинается заряд только одного конденсатора, например, 16. Однако ко входу соединенного с ним ключевого элемента 6 в данном полупериоде приложено запирающее напряжение (на

конденсаторе 4). Состояние второго элемента 6, открытого управляюищм сигналом, в данный момент времени не может вызвать прохождения тока через обмотку импульсного трансформатора 13, так как напряжение на соответствующем конденсаторе (ко11денсаторе 17) в это время равно нулю (диод 15 заперт обратным напряжением).

Функционирование схемы начинается со следующего полупериода, когда при включеНИИ соответствующего элемента 6 предварительно заряженный конденсатор 16 разряжается через обмотку импульсного трансформатора 13, г; результате чего возникает импульс на его втори-ашй обмотке, включающий регулирующий орган 18.

Формула изобретения

1. Модулятор ширины импульсов, содержащий трансформаторы, диоды, транзисторы, конденсаторы и резисторы, отличающийся тем, что, с целью расширения области примеиения и улучшения регулировочных характеристик, ко вторичной обмотке питаюшего трансформатора подключены соедииепные последовательно резистор, вход ключевого транзисторного трехполюсника и конденсатор, причем между входной и выходной клеммами трехполюсника включены соединенные последовательно вход ключевого элемента и эталониый источник, подключенные общей точкой к конденсатору.

2.Модулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности преобразования напряжения в щирину импульсов, параллельно резистору включены соединенные последовательно диод и резистор.

3.Модулятор по п. 1, от л и ч а 10 щи и с я тем, что, с целью упрощения, ключевой транзисторный трехполюсник выполнен на дву.х транзисторах разного типа проводимости.

причем база каждого i.i транзисторов соединена с коллектором транзистора, а параллельно базовому переходу одного из них включен в обратном направлении диод.

4. Модулятор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучщенпя процесса включения, выход ключевого элемента через обмотку импульсного трансформатора подключен к общей точке дополнительных конденсатора и диода, другие выводы которых подключены к дополнительной обмотке питающего трансформатора.

I i i ,-: iUr-i

: fl i-r i - K

..J...LlLyVJ