Формирователь мощного щим-сигнала Советский патент 1981 года по МПК H03K5/12 H03K7/08 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛБ МОЩНОГО ЩИМ-СИГНАЛА

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления регуляторов постоянного тока.

Известно устройство, содержащее трансформатор тока, силовые транзисторы и схему запуска 1.

Недостатком этого устройства является малая крутизна фронтов импульсов на нагрузке.

Известно устройство, содержащее трансформатор тока, два силовых транзистора, коллекторы которых через нагрузку соединены общей шиной, эмиттер каждого силового транзистора соответственно через первую и вторую обмотки трансформатора тока соединен с щиной питания, а через соответствующие третью и четвертую обмотки траис(орматора тока соединен с базами этого транзистора 2.

Недостатком устройства является малая крутизна фронтов импульсов на нагрузке.

Цель изобретения - увеличение крутизны фронтов импульсов на нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее трансформатор тока, два силовых транзистора, коллекторь

которых через нагрузку соединены с общей щиной, эмиттер каждого силового транзистора через соответствующие первую и вторую обмотки трансформатора тока соединен с щиной питания, а через соответствующие третью и четвертую обмотки трансформатора тока соединен с базой этого же транQ зистора, введены пятая обмотка трансформатора тока, два дис)да, блок управления и четыре ключевых транзистора, причем коллекторы и эмиттеры первого и второго ключевых транзисторов соединены соответственно с коллекторами и эмиттерами силовых

5 транзисторов, а базы соединены соответственно с первым и вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с базой третьего ключевого транзистора и через пятую обмотку трансформатора тока соединен с анодом первого диода и катодом второго диода катод первого диода соединен с коллектором третьего ключевого транзистора, анод второго диода соединен с коллектором четвертого ключевого транзистора, база которого соединена с общей шиной.

На фиг. 1 представлена схема формирователя мощного ЩИМ-сигнала; на фиг. 2 - вариант выполнения блока управления.

Формирователь содержит трансформатор 1 тока, обмотки 2 и 3 которого соединены одним выводом с эмиттерами силовых транзисторов 4 и 5, а вторым выводом с щиной 6 питания, обмотки 7 и 8 трансформатора 1 подключены своими выводами к базе и эмиттеру силовых транзисторов 4 и 5, ключевые транзисторы 9 и 10 коллекторами и эмиттерами подключены соответственно к коллекторам и эмиттерам силовых транзисторов 4 и 5, базы транзисторов 9 и 10 подключены соответственно к выводам И и 12 блока 13, вывод 14 которого соединен с эмиттером ключевого транзистора 16 и через обмотку 17 трансформатора 1 соединен с анодом диода 18 и катодом диода 19, коллекторы транзисторов 4, 5, 9 и 10 соединены через нагрузку 20 с общей шиной, вывод 21 блока 13 соединен с шиной 6 питания.

На фиг. 2 изображены формирователи 22 и 23 коротких импульсов, делитель 24 частоты и модулятор 25 ширины импульсов.

Формирователь мощного ШИМ-сигнала работает следующим образом.

При включении питания с одного из выводов (например 11) блока 13 управления поступает запускающий сигнал на базу ключевого транзистора 9, после чего тот отпирается и по цепи шина 6 питания - обмотка 2 - ключевой транзистор 9 - нагрузка 20 общая шина начинает протекать базовый я коллекторный ток ключевого транзистора 9, который наводит ЭДС в обмотках трансформатора 1 тока такого знака, что открывается силовой транзистор 4. Дальнейщее открытое состояние транзистора 4 поддерживается, током базовой обмотки 7. Через некоторое время от блока 13 управления с выхода 14 поступает отпирающий сигнал на транзисторы 15 и 16, они открываются и по цепи транзисторы 15 и 16 - диоды 18 и 19 происходит закорачивание обмотки 17, что приводит к запиранию транзистора 4. При этом оба силовых транзистора 4 и 5 запираются, обмотка 17 закорачивается и нагрузка 20 отключается от источника питания. Затем аналогично включается запускающий транзистор 10, что приводит к включению силового транзистора 5. Таким образом, транзисторы 4 и 5 поочередно включаются и обеспечивают подключение нагрузки к источнику питания со скважностью, определяемой шириной закорачивания импульсов блока управления с вь1хода 14.

Запуск устройства осуществляется с помощью коротких запускающих импульсов, подаваемых на базы ключевых транзисторов 9 и 10, поэтому паразитные импульсы обратной полярности на обмотках трансформатора 1 не возникают. В момент включения скловых транзисторов 9 и 10 даже при наличии на них запускающего сигнала. Запускающие транзисторы нагружены силовым током лишь до момента включения силовых транзисторов и работают короткий промежуток времени.

Формула изобретения

Формирователь мощного ЩИМ-сигнала, содержащий трансформатор тока, два силовых транзистора, коллекторы которых через нагрузку соединены с общей щиной, эмиттер каждого силового транзистора соединен соответственно через первую и вторую

обмотки трансформатора тока с щиной питания, а через соответствующие третью и четвертую обмотки трансформатора тока соединен с базой этого же транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения

крутизны фронтов импульсов на нагрузке, в него введены пятая обмотка трансформатора тока, два диода, блок управления и четыре ключевых транзистора, причем коллекторы и эмиттеры первого и второго ключевых транзисторов соединены соответственно с коллекторами и эмиттерами силовых транзисторов, а базы соединены соответственно с первым и вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с базой третьего ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером четвертого ключевого транзистора и через пятую обмотку трансформатора тока соединен с анодом первого диода и катодом второго диода, катод первого диода соединен с коллектором третьего ключевого транзистора, анод соединен с коллектором третьего ключевого транзистора, анод второго диода соединен с коллектором четвертого ключевого транзистора, база которого соединена с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

,„ магнитами. М., «Энергия, 1975, с. 42, эи. л

рис. 19.

К

ff

/

K/ij10