Формирователь знакочередующих импуль-COB Советский патент 1981 года по МПК H03K5/01 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЗНАКОЧЕРЕДУЮЩИХСЯ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования на полупроводниковых элементах.

Известен формирователь знакочередующихся импульсов, содержащий источник постоянного напряжения и четыре транзистора, соединенных по мостовой схеме с насыщающимся трансформатором 1.

Для управления полупроводниковыми элементами, работающими в ключевом режиме, требуется наличие сигнала лищь в течение времени, равного времени их запирания или о.тпирания. В остальное время после переключения полупроводникового элемента в течение полупериода мощность устройства, осуществляющего управление, не используется.

Недостатком данного формирователя является то, что оно не обеспечивает необходимой паузы после поступления прямоугольных импульсов управления чередующейся полярности, что является необходимым условием при управлении полупроводниковыми элементами.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является формирователь знакочередующихся импульсов, содержащий ограничитель тока, соединенный последовательно с первичной обмоткой насыщающегося трансформатора, переходной трансформатор, цепи устранения обратных выбросов, включающие диоды и три.оды и источник переменного напряжения 2.

Этот недостаток объясняется тем, что в момент регенеративного процесса происходит резкое увеличение тока потребления от входного источника переменного напряжения, что в свою очередь, приводит к нарущению устойчивости и надежности работы.

Целью изобретения является повыщение устойчивости и уменьшение мощности потребления переменного напряжения.

Поставленная цель достигается- тем, что в известный формирователь, содержащий ограничитель тока, соединенный последовательно с первичной обмоткой насыщающегося трансформатора, переходный трансформатор цепи устранения обратных выбросов, включающие диоды и транзисторы, источник переменного напряжения, введены источник постоянного напряжения и две дополнительные обмотки переходного трансформатора. Первичная обмотка насыщающегося трансформатора выполнена со средним выводом. Ограничитель тока выполнен на транзисторах подифференциальной схеме. Первый транзистор ограничителя подключен коллектором к началу первичной обмотки насыщающегося трансформатора, а в базо-эмиттерные цепи транзисторов включены параллельно вторичная обмотка насыщающегося трансформатора Q базовым резистором и дополнительная обмотка переходного трансформатора с базовым конденсатором. Эти обмотки соединены между собой согласно: плюсовая клемма источника постоянного напряжения подсоединена к эмиттерам транзисторов, а минусовая - к среднему выводу первичной обмотки, к которому подсоединены также эмиттеры транзисторов цепей устранения обратных выбросов, а диоды этих цепей подсоединены: один - к началу, а другой - к концу первичной обмотки насыщающегося трансформатора в момент формирования заднего фронта. На чертеже представлена принципиальная электри }еская схема формирователя знакочередующихся импульсов. Формирователь содержит источники переменного и постоянного напряжения, ограничитель тока 1, включенный последовательно с насыщающимся трансформатором 2. Ограничитель тока выполнен на транзисторах по дифференциальной схеме и содержит транзисторы 3 и 4. База транзистора 3 через базовый резистор 5 подключена к концу обмотки 6 трансформатора 2 и через базовый конденсатор 7 к концу обмотки 8 переходного трансформатора 9. База транзистора 4 через базовый резистор 10 подключена к началу обмотки 11 трансформатора 2 и через базовый конденсатор 12 - к началу обмотки 13 трансформатора 9. Первичная полуобмотка 14 трансформатора 2 своим концом подсоединена к началу первичной полуобмотки 15. К среднему выводу первичной обмотки подсоединены минусовая клемма 16 источника постоянного напряжения и эмиттеры транзисторов 17 и 18 цепей устранения обратных выбросов. Диоды 19 и 20 подключены к началу и к концу первичной обмотки 14, 15 трансформатора 2 соответственно. Плюсовая клемма 21 подсоединена к эмиттерйм транзисторов 3 и 4. В базовые цепи транзисторов 17 и 18 включены обмотки 22 и 23 соответственно трансформатора 9. Формирователь знакочередующихся импульсов работает следующим образом. Если к клемме 24 источника переменного напряжения приложена положительная полуволна входного напряжения, то под действием тока в обмотке 8 транзистор 3 открывается, и к первичной полуобмотке 14 трансформатора 2 прикладывается постоянное напряжение. Напряжение на базовой обмотке 6 поддерживает транзистор 3 находящийся в открытом состоянии. На выход формирователя трансформируется положительный импульс. По истечении некоторого интервала времени трансформатор 2 начинает насыщаться, вызывая регенеративный процесс. Ток в обмотке 6 резко возрастает до величины, определяемой базовым током транзистора 3, в результате чего развивается регенеративный процесс запирания транзистора 3. Напряжение на обмотке 6 падает. В результате этого транзистор 3 запирается, разрывая цепь постоянного напряжения. Транзистор 4 в этом полупериоде входного переменного напряжения остается запертым. Потребление формирователем мощности от источника переменного напряжения в этот момент весьма незначительно, так как от него питаются лишь базовые цепи транзисторов 17 и 18. При смене полярности входного переменного напряжения схема работает аналогично, с той лищь разницей, что открывается транзистор 4, а на выход трансформируется импульс отрицательйой полярности. Задний фронт импульса формируется быстрыми регенеративными процессами переключения транзисторов и поэтому имеет малую длительность. При формировании заднего фронта на выход формирователя трансформируется выброс обратного импульсу знака образуемой ЭДС самоиндукции в первичной обмотке трансформатора. ЭДС самоиндукции полуобмотки 14 щунтируется диодом 19 и открытым транзистором 17. Диод 10 предотвращает щунтирование до момента насыщения трансформатора 2 .через переход «коллектор-база транзистора 17. В следующем полупериоде при смене полярности входного напряжения щунтирование ЭДС самоиндукции, возникающей на полуобмотке 15, осуществляется цепочкой, содержащей диод 20 и транзистор 18. В предлагаемом формирователе импульсов обеспечено повышение устойчивости работы без ухудщения характеристик выходных импульсов, так как в силовой цепи, включающей-коллекторный переход транзисторов, не возникают искажения напряжения, а цепь постоянного тока обладает больщей устойчивостью. Кроме того, отсутствует реакция источника входного переменного напряжения на работу формирователя, уменьшается потребление от него мощности, так как от него питаются лишь маломощные базовые цепи управления транзисторов, что особенно важно для многоканальных щиротно-импульсных регуляторов и ряда других устройств. Формула изобретения Формирователь знакочередующихся импульсов, содержащий ограничитель тока.