Генератор прямоугольных колебаний

 

(1l) 1001447

Союз Советскин

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 02 07.79 (21) 2787133/18-21 (5 l ) М. Кл. с присоединением заявки .%03 К 3/53

Гасударственный кемнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8 ле делам нэаеретеннй н еткрытнй (53) УДК 621.373 (088.8) Дата опубликования описания 28.02,83

8. Н. Бродовски й, А. А. Замбрж и В, Я, Туровский (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

2 ходы которого подключены к базам транзисторов t ? 1

Недостатком известного . генератора является невысокая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности генератора эа счет исключения пиков тока через силовые транзисторы, превышающих ток нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что в генератор прямоугольных колебаний, содержащий транзисторы, трансформатор с магнитопроводом с первичной и выходной обмотками и блок управления, выходы которого подключены к базам транзисторов, коллекторы которых соединены с первичной обмоткой, введены источник тока и два выпрямителя, а магнитопровод трансформатора выполнен из двух сердечников, на каждом из которых расположены по две дополнительных обмотки, при этом первые дополнительные обмотки соединены встречно-последовательно и подключены к источнику тока, а каждая иэ вто1

Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в трансформаторных генераторах прямоугольных колебаний с внешним управлением. .Известны генераторы прямоугольных колебаний с внешним управлением, содержащее полупроводниковые, например транзисторные ключи, трансформатор и блок управления с задающим генератором 1 ).

1о

Недостатком таких генераторов являетсяя одностороннее насыщение сердечни ка трансформатора, при водящее к возникновению пиков тока намагничивания- через один иэ транзисторных ключей, что уменьшает КПД и надеж-ность

Наиболее близким к предлагаемому является генератор прямоугольных кого лебаний, содержащий транзи сторы, трансформатор с магнитопроводом с первичной и выходной обмотками и блок управления с задающим генератором, вы ."т :.; ицкий, Е. «Цранов ""- б;-;: -:."."1 -

;.1

I ;;1 ю где U рт напряжение питания генератора, максимальная рабочая индукция трансформатор 15; уход рабочей точки от симметричного положения;

3 10014 рых дополнительных обмоток через соответствующий выпрямитель подключена к блоку управления.

На.чертеже приведена схема предлагаемого генератора. 5

Схема содержит транзисторы 1 и 2, блок 3 управления, первичную обмотку

4 со средней точкой, магнитопроводы

5-7, первые дополнительные обмотки 8 и 9, вторые дополнительные обмотки 10

10 и, !1, выпрямители 12 и 13, источник 14 тока, трансформатор 15, датчик 16 положения рабочей точки, источник 17 питания с напряжением U>, выходная обмотка 18, нагрузка 19.

Базы транзисторов 1 и 2 подключены, к выходам блока 3 управления

Коллекторы транзисторов подключейы к первичной обмотке 4 со средней точкой 5; Источник 14 тока подключен к m последовательно соединенным первым дополнительным обмоткам 8 и 9 . Вторые дополнительные обмотки 10 и !1 через выпрямители 12 и 13 подключены к входам блока 3 управления. 2S

Генератор работает следующим образом.

В блоке 3 управления формируются синхронизирующие импульсы равной длительности, поочередно открываю- зв щие транзисторы.1 и 2, которые подключают источник 17 питания поочередно к каждой из полуобмоток первичной обмотки 4 трансформатора 15.

Ток источника 14 тока, пропущенный через первые дополнительные обмотки

8 и 9 датчика 16 положения рабочей точки, смещает петли намагничивания магнитопроводов 6 и 7 трансформатора 15 в разные стороны на величину ширины петли гистереэиса материала сердечников магнитопроводов 6 и 7.

Средние значения выпрямленных выпрямителями 12 и 13 напряжений вторых дополнительных обмоток 10 и 1! определяются выражениями

I Ф/о Ь рт ЬВ

U = — 0 — > Г и Ф„р Ж Р - Гт

Фь .3. " йп > pyn

47 4

W: - число витков обмоток 10 и !1 ос обратной связи;

W — число витков первичной обп мотки 4.

В блоке 3.управления определяется разность напряжений О„ и О ь, которая является сигналом обратной связи U, с помощью которого регулируется относительная длительность синхронизирующих импульсов

К=" 1L>3

t „+ а . где t u t - длительность синхронизирующих импульсов, открывающих соответственно транзисторы 1 и 2, Напряжение 0 определяется выражением ос

ООС= Оп „ С4) и рю

Величина kg регулируется в соответствии с выражением

3ос, где k - коэффициент пропорциональности.

Уход рабочей точки от симметричного положения а8 в зависимости от определяется выражением

zU ьВ= — ® I g„

0 „ который изменяет величину k . Изменение k, в своа очередь, приводит к уменьшению несимметрии hB. Таким образом, в предлагаемом устройстве реализован контур обратной связи по поддержанию симметричного перемагничивания трансформатора 15.

Напряжения вторых дополнительных обмоток 10 и 11 не зависят от тока нагрузки 19 генератора. Они зависят только от положения рабочей точки, что позволяет эффективно обнаруживать и устранять несимметрию и таким образом повысить надежность работы генератора. При этом даже при b В 0 ток через транзисторы 1 и 2 будет - практически равен току нагрузки !9.

Это объясняется тем, что из-эа первоначального смещения сердечников в! 001447 4 ,моменты коммутации транзисторов 1. два выпрямителя, а магнитопровод и- 2 не происходит насыщения магни- трансформатора выполнен из двух сер-. топроводов 6 и 7 трансформатора 15, .дечников, на каждом из которых распоПрименение предлагаемого устрой- ложено по две дополнительных обмотки, ства позволяет повысить надежность при эъом первые дополнительные обмотгенератора за счет исключения пи- ки соединены встречно-последовательков тока через транзисторы, превыша- но и подключены к источнику тока а ющих ток нагрузки. каждая из вторых дополнительных моток через соответствующий выпрямитель подключена к блоку управления.

Формула изобретения

Генератор прямоугольных колебаний, содержащий транзисторы, трансформатор с магнитопроводом с первичной и выходной обмотками и блок управления, выходы которого подключены к базам транзисторов, коллекторы которых соединены с первичной обмоткой, о тлй чающий ся тем, что, сцелью повышения надежности, в него дополнительно введены источник тока и

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Андреев В.В. Несимметричный режим трансформатора в.усилителе мощности статического преобразователя.

Сб. ЗТ в А, 1971. вып. 2, с. 124-131..

2. Мелешин В.И., Опадчий 6.Ф., Симметрирование транзисторных преобразователей напряжения с внешним управе лением. Сб ЭТ в А. 1974, вып. 6, с. 50-55.

1001447

Составитель В. Седов

Редактор Н,Ковалева Техред К.Мыцьо Корректор А.Гриценко

Заказ 1443/73 Tираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ЛПП "Патент". г, Ужгород, ул, Проектная, 4