Формирователь знакопеременных импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к магнитнополупроводниковым устройствам автоматики и может быть использовано в устройствах автоматического регулиро вания на полупроводниковых элементах Известно устройство, содержащее источник постоянного напряжения и че тыре транзистора, соединенные по мостовой схеме с насьпцающимся трансформатором l . Для управления полупроводниковыми элементами, работающими в ключевом режиме, требуется наличие сигнала лишь в течение времени, равного времени запирания или отпирания-. Осталь нов время после переключения полупроводникового элемента до следующего его переключения мощности устройства, осуществляющего управление, не используются. Недостатком указанного устройства является то, что оно не обеспечивает паузу после прямоугольных импульсов управления чередующейся полярности, что необходимо при управлении полупроводниковыми элементами. Наиболее близким по своей сущности к изобретению является формирователь коротких прямоуго.пьных импульсо чередующейся полярности, содержащий источник переменного напряжения, ограничитель тока, включенный последовательно с насыщающимся трансформатором, две встречно-параллельные цепи, состоящие из последовательно включен ных триода и диода, базо-эмиттерные переходы триодов подключены к обмоткам насыщающегося трансформатора, при этом база одного триода подключена к началу, а база другого - к концу соответствующих обмоток 2 . Основным недостаткои устройства . является недостаточная устойчивость и надежность работы. Кроме того, оно потребляет мощность от источника rteременного напряжения, которую желательно снизить. Цель изобретения - повысить устой чивость и надежность и одновременно уменьшить потребление мощности управ ляющего переменного напряжения. Это достигается тем, что в формирователе знакопеременных импульсов, содержащем ограничитель тока, включенный последовательно с насыщающимся трансформатором, параллельно первичиой обмотке которого подсоединены цепи устранения обратных выбросов, подключевиые к вторичньм обмоткам пере ходного трансформатора, и источник постоянного напряжения, переходной трансформатор снабжен двумя дополнительными обмотками, средняя точка источника постоянного напряжения подсоединена к концу первичной обмотки насьвдающегося трансформатора, а ее начало - к средней точке ограничителд тока, выполненного на двух транзисторах по полумостовой схеме и пЬдключен ного к источнику постоянного напряжения, в базо-эмиттерные цепи транзисто ров ограничителя включены параллельно и согласно между собой вторичная обмотка насыщающегося трансформатора с соответствующим базовым резистором и дополнительная обмотка переходного трансформатора с последовательно включенным базовым конденсатором.

На чертеже представлена принциПиальная электрическая схема формирователя знакопеременных импульсов.

Формирователь содержит источники переменного и постоянного (со средней точкой) напряжения (на чертеже на показаны), ограничитель тока 1, включенный последовательно с насыщающимся трансформатором 2. Ограничитель тока выполнен по полумостовой схеме и содержит транзисторы 3 и 4. База транзистора 3 через базовый резистор 5 подключена к концу обмотки б,насыщающегося трансформатора 2 и через базовый конденсатор 7 - к концу дополнительной обмотки 8 переходного трансформатора 9, база транзистора 4 через базовый резистор 10 подключена к началу обмотки 11 насыщающегося трансформатора 2 и через базовый конденсатор 12 - К началу дополнительной об мотки 13 переходного трансформатора 9 Первичная обмотка 14 трансформатора 2 подсоединена своим началом к общей точке транзисторов 3 и 4, а концом - к средней точке 15 источника постоянного напряжения.

Параллельно первичной обмотке 14 .трансформатора 2 включены цепи 16 устранения обратных выбросов, содержащие две встречно-параллельно соединенных цепи. Первая цепь состоит из последовательно соединенных транзистора 17 и диода 18, база транзистора 17 подключена через резистр 19 к концу обмотки 20 трансформатора 9. Вторая цепь состоит из последовательно соединенных транзистора 21 и диода 22, ба за транзистора 21 подключена через ре зистор 23 к началу обмотки 24 трансформатора 9.

Формирователь работает следующим образом.

Если к клемме 25 приложена положительная полуволна входного переменного напряжения, то под действием тока в обмотке 8 транзистор 3 открывае тся и к первичной обмотке 14 насыщающегос трансформатора 2 прикладывается постоянное напряжена, равное половине напряжения источника {между плюсовой клеммой и средней точкой).Напряжение на базовой обмотке б поддерживает .. транзистор 3 в открытом состоянии. На выход формирователя трансформируется положительный импульс.

По истечении некоторого времени трансформатор 2 начинает насьадаться, вызывая регенеративный процесс. Ток в обмотке б резко возрастает до величины, определяемой базовым током транзистора.

Напряжение на обмотке б падает, в результате регенеративного процесса, тран.зистор 3 запирается, разрывая цепь постоянного напряжения.

Транзистор 4 весь этот полупериоД входного переменного напряжения остается запертым.

Потребление формирователем мощности от источника переменного напряжения весьма мало, так как теперь .от него питаются лишь славоточные базовые цепи транзисторов. Реакция в виде падения напряжения в моменты формирования заднего фронта импульсов отсутствует.

При смене полярности входного переменного напряжения, т.е. в следующий полупёриод, устройство работает аналогично, с той разницей, что открывается транзистор 4, а на выход трансформируется импульс отрицательной полярности.

Включенные параллельно первичной обмотке 14 цепи устранения обратных выбросов шунтируют ЭДС самоиндукции, каждая в своем полупериоде, так что обратных выбросов при формировании задних фронтов не образуется.

Вместо источника постоянного напряжения со средней точкой могут быть использованы два источника равного напряжения, включенные последовательно.

Использование предлагаемого формирователя коротких прямоугольных знакочередующихся импульсов по сравнению с существующими имеет следующие преимущества:

Повышается устойчивость и надежность его работы без снижения характеристик параметров выходных импульсов так как в силовр цепи, включающей эмиттер-коллекторный переход транзисторов не возникает искажения напряжения, а цепь постоянного тетка обладает большей устойчивостью;

отсутствует реакция источника переменного напряжения на работу формирователя, уменьшается потребелние от него мощности, так как от него питгиотся лишь маломсяцные базовые цепи управления транзисторов, что особенно важно для многоканальных широтно-импульсных регуляторов и ряда других устройств.

Формула изобретения

1.Формирователь знакопеременных импульсов, содержащий ограничитель тока, включенный последовательно с насыщающимся трансформатором, параллельно первичной обмотке которого подсоединены цепи устранения обратных выбросов, подключенные к вторичным обмоткам переходного трансформатора,

и источник постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и надежности его работы, а также уменьшения потребления мощности управляющего переменного напряжения, переходной трансформатор снабжен двумя дополнительными обмотками, средняя точка источника постоянного напряжения подсоединена к концу первичной обмотки насыщающегося трансформатора, а ее начало - к средней точке ограничителя тока.

2.Формирователь по п. 1, отличающийс.я тем, что ограничитель

тока выполнен на двух транзисторах по полумостовой схеме и подключен к источнику постоянного напряжения, причем в баэо-эмиттерные цепи транзисторов ограничителя тока включены паралпельно согласно между собой вторичная обмотка насыщающегося транс1)Орматора с соответствующим базовым резистором и дополнительная обмотка переходного трансформатора с последовательно включенным базовым конденсатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ромаш Э.М. Транзисторные преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, М. ,нергия| 1975, с. 6-8.

2.Авторское свидетельство СССР 488331, кл. Н 03 К 5/01, 1974.

/f