Широтно-импульсный модулятор

 

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР , содержащий два силовых транзистора , коллекторы которых объединены и подключены к первой выходной клемме, а эмиттеры через соответствующие силовые обмотки трансформатора тока подключены к второй выход ной клемме и через управляющие обмотки - к базам, два управляющих транзистора , базы которых подключены к в ход нЬзм клеммам, а эмиттеры объединены , нагрузку, которая включена между одной из выходных клемм и общейг шиной , отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, введен токоограничивающий элемент, который включен между общей шиной и эмиттерами управляющих транзисторов, коллекторы которых соединены с базами соответствующих силовых транзисторов . 00 to to Oi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

OWVMIIfH

РЕОПУВЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

J с -. с

/1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((21) 3323620/18-21 (22) 23.07.81 (46) 15.05.83. Вюл. Р 18 (72) В.Г. Еременко, А.В. Токарев, А.В. Сукманов, В.Г. Вигдорчик и Г.М. Веденеев (53) 621..376.5(088.8) (56). 1. Авторское свидетельство СССР

Р 766000, кл. Н 03 К 7/08, 23.09.80.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3009110-21, кл. Н 03 К 7/08, 28.11.80 (прототип). (54)(57) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий два силовых транзистора, коллекторы которых объединены и подключены к первой выходной,.SU„,; 1018225 А клемме, а эмиттеры через.соответствующие силовые обмотки трансформатора тока подключены к второй выход ° ной клемме и через управляющие обмотки — к базам, два управляющих транзистора, базы которых подключены к входным клеммам, а эмиттеры объединены, нагрузку, которая включена между одной из выходных клемм и общей шиной, отличающийся тем, что„ с целью упрощения устройства, введен токоограничивающий элемент, который включеи между общей шиной и эмиттерами управляющих транзисторов, коллекторы которых соединены с базами соответствующих силовых транзисторов.

1018225

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в схемах регулятора постоянного напряжения и тока.

Известен широтно-импульсный модулятор, содержащий два силовых транзистора, два управляющих транзистора, трансформатор тока, с силовыми и управляющими обмотками, нагрузку, ь люченную между выходной клеммой и общей шиной (1 1.

Недостатком известного модулятора .является низкая надежноеть.

Известен также широтно-импульсный модулятор, содержащий два силовых транзистора, коллекторы которых объединены и подключены к первой выходной клемме, а эмиттеры через соответствующие силовые обмотки трансформатора тока подключены к второй выходной клемме и .череэ управляющие обмотки - к базам., два управляющих транзистора, базы которых подключены к входным клеммам, а эмиттеры объединены, нагруз ку, которая включена между одной из выходных клемм и общей шиной f2/

Недостатком известного модулятора является сложность устройства, обусловленная наличием развязывающих диодов и наличием большого числа обмоток .в трансформаторе тока.

Цель изобретения — упрощение .устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в широтно-импульсный модулятор, содержащий два силовых транзистора, коллекторы которых объединейы и подключены к первой выходной клемме„ а эмиттеры через соответствующие силовые обмотки трансформатора тока подключены к второй выходной клемме и через управляющие обмотки к базам, два управляющих транзистора, базы которых подключены к входным клеммам, а эмиттеры объединены, нагрузку, которая включена между одной,иэ выходных клемм и общей шиной, введен токоограничивающий элеМент, который включен между общей шиной и эмиттерами управляющих транзисторов, коллекторы которых со единены с базами соответствующих

l силовых транзисторов.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого широтно-импульсного модулятора; на фиг. 2 - временные диаграм- мы.

Устройство содержит. трансформатор

1 тока, силовые транзисторы 2 и 3„, силовые обмотки 4 и 5 трансформатора тока, нагрузку 6, управляющие обмотки 7 и 8 трансформатора тока, управляющие транзисторы 9 и 10, первичную обмотку 11 трансформатора .12, выполняющего функции токоограничивающего элемента, вторичную обмотку

13 трансформатора 12, диод 14, вход.

Этот ток наводит в обмотках трансформатора 1 ЭДС такой полярности, что транзистор 2 поддерживается в открытом состоянии, а транзистор 3 остается закрытым.

В момент С .положительный импульс напряжения. управления может заканчиваться, но состояние схемы не иэные клеммы 15 и 16, выходную клемму 17.

В широтно-импульсном модуляторе коллекторы силовых транзисторов 2 и 3 подключены к выходной клемме, служащей бдновременно для подключения плюсовой шины питания + 0„, эмиттеры транзисторов 2 и 3 через силовые обмотки 4 и 5 трансформатора 1 тока подключены к выходной

10 клемме 17, которая через нагрузку 6 связана с общей шиной, управляющие обмотки 7 и 8 шунтируют переходы база-эмиттер транзисторов 2 и 3, базы управляющих транзисторов 9 и 10

)5 подключены к входным клеммам 15 и 16 соответственно. Токоограничивающий элемент в виде первичной обмотки 11 трансформатора 12 включен между эмиттерами управляющих транзисторов 9 и

10 и общей шиной.

Вторичная обмотка 13 трансформатора 12 через развяэывающий диод 14 соединена с положительной шиной питания.

Токоограничивающий элемент может бытЬ выполнен в виде обычного .резистора, включенного вместо первичной обмотки 11 импульсного трансформатора 12. К базам транзисторов 9 и 10 под30 .ключены входные клеммы 15 и 16, к которым подключается блок управления. На фиг. 2 показаны диаграммы напряжений на клеммах 15 и 16, а также диаграмма тока в нагрузке 6.

35 .Схема работает следующим обраэома

В момент 1„ на базу транзистора

9 подается положительный импульс напряжения, в результате через базу транзистора 9 протекает ток, который разветвляется в этом транзисторе. Одна часть протекает в цепи: база-эмиттер транзистора 9, первичная обмотка трансформатора 12, общая шина источника питания. Другая часть протекая по цепи: база-коллектор транзистора

9; обмотка 7, обмотка 4 трансформатора 1, нагрузка б, общая шина, наводит ЭДС в.обмотках трансформатора 1 тока, такой полярности, что от50 крывается силовой транзистор 2, а силовой транзистор 3 остается закрытым. По цепи: плюс источника питания, переход коллектор-эмиттер транзистора 2, обмотка 4, нагрузка б,.

55 минус источника питания, протекает силовой ток, величина которого определяется сопротивлением нагрузки б.

1018225

Составитель И. Форафонтов

Редактор А. Химчук Техред Е.Харитончик Корректор -Е. Рошко

Заказ 3560/53 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 меняется. Импульс управления может бить продолжен и до момента Фз и нагрузка 6 будет подключена к источнику питания.

В момент ФЗ на базы транзисторов

9 и 10 будут поданы положительные импульсы (фиг. 2), транзисторы 9 и

10 открываются. При этом из контура: обмотка 7, переход эмиттер-база транзистора 2 происходит отвод части базового тока по цепи: коллектор-эмиттер транзистора 9, обмотка 11 трансформатора -12 ° Ток.базы транзистора

2 сначала уменьшается до нуля, а потом протекает в обратном направлении, и, транзистор 2 запирается..

Транзистор 3 не открывается, так как транзистор 10 находится в открытом состоянии. Нагрузка б отключена от источника питания в течение времени ty - -Ф4, когда открыты оба транзисторы 9 и 10.

В этом состоянии схема находится до момента t4.- В этот момент t+ сигнал с базы транзистора 9 снимается, а на базе транзистора 10 остается.

Транзистор 10 остается открытым и процесс включения силового транзистора 3 аналогичен описанному про цессу включения транзистора 2, Нагрузка б подключается к источнику питания в моменты, когда один из транзисторов: 9 или 10 — открыт, а другой — заперт.

Изменяя длительность включенного состояния транзисторов 9 и 10, можно регулировать время, в течение ко» торого нагрузка б подключена к источ.

10 нику питания.

Предлагаемое устройство имеет более простую схему bio сравнению с прототипом.

Совмещение функций включения и выключения ключа на управляющих транзисторах 9 и 10 позволяет упростить многовитковую управляющую обмотку 3, что приводит к упрощению конструкции и уменьщению габаритов трансформатора тока.

Применение импульсного трансформатора 12 (фиг. 1) позволяет по- вышать КПД устройства, так как ток, протекающий в обмотке 11, трансформируется в обмотку 1 3 и через диод

14 поступает обратно в источник питания.