Преобразователь с частотно-широтно-импульсным управлением

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ьйи л

РЕСПУБЛИК Зев Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

М ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3423637/24-07 (22) 14. 04. 82 (46) 23.07.&3. Бюл. N 27 (72) В.А.Трофимов (53) 621.314.58(088.8) (56) 1. Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи.

М., "Энергия", 1972, с. 346,. рис. 9-18.

2, Электронная техника в автоматике. Сб. статей под ред. Ю.И.Конева. М., "Советское Радио", 1980, вып. 11, с..203-205, р. 2. ($4) (Я) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С НАСТОТНОШИРОТНО" ИМПУЛЬСНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий операционный усилитель, выходом подключенный к входу импульсного усилителя мощности на двух составных транзисторах, силовые транзисторы которых разного типа проводимости включены последовательно и эмиттерами подключены к разнополярным выводам источника питания, эмиттеры

„SU„„1030935 A управляющих транзисторов с проводимостью, обратной проводимости силовых транзисторов, подключены к общему выводу преобразователя, а их базы объединены и образуют входной вывод импульсного усилителя мощности, при этом точка соединения коллекторов силовых транзисторов образует выходной вывод преобразователя, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью упрощения путем перевода его в режим работы с самовозбуждением и повывения надежности путем .исключения сквозных токов, введены два резистора, а операционный усилитель выполнен по схеме интегратора, инвертирующий вход которого образует управляющий вход преобразо" вателя, который через первый резистор подключен к выходному выводу преобразователя, при этом пбследний через второй резистор подключен к входу импульсного усилителя мощности.

1030935 ъ

15

25

35

4S

Изобретение относится к преобра" зовательной технике и может быть использовано при разработке устройств автоматического управления различных радиотехнических устройств с частотно-широтно-импульсным управлением.

Известен преобразователь с частотно-широтно-импульсным управлением,содержащий два операционных усилителя, импульсный усилитель мощности на составных транзисторах и цепь задержки, выполненную на диодах и конденсаторе, исключающую сквозные токи в импульсном усилителе мощности )1 $

Недостатком преобразователя является наличие конденсатора в цепи за-, держки, что ухудшает температурную стабильность интервалов времени, на которые расчитаны цепи задержки включений силовых трансформаторов и затрудняет воэможности миниатюризации, а также сложность схемы уп" равления.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь, содержащий операционный усилитель, выходом подключенным по входу импульс ного усилителя мощности на двух составных транзисторах, силовые транзисторы которых разного типа проводимости включены последовательно и эмиттерами подключены к разнополярным выводам источника питания, эмиттеры управляющих транзисторов, с проводимостью, обратной проводимости силовых транзисторов, подключены к общему выводу преобразователя, а их базы объединены и образуют входной вывод усилителя, при этом точка соединения коллекторов силовых транзисторов образует выходной вывод преобразователя, а также узел управления транзисторов импульсного усилителя мощности «Г2 ).

Недостатком известного преобразователя является сложность схемы управления и низкая надежность из-за воэможности возникновения "сквозных" токов в усилителе мощностиВ

Цель изобретения - упрощение схемы управления путем перевода преобразователя в режим работы с самовозбуждением и повышение надежности путем исключения сквозных токов.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий операционный усилитель, выходом подключенный к входу импульсно го усилителя мощности на двух состав ных транзисторах, силовые транзисторы которых разного типа проводимости включены последовательно и эмиттерами подключены к разнополярным выводам источника питания, эмиттеры управляющих транзисторов с проводимостью, обратной проводимости силовых транзисторов, подключены к общему выводу преобразователя, а их базы объединены.и образуют входной вывод усилителя. мощности,при этом точка соединения коллекторов силовых транзисторов образует выходной вывод преобразователя; введены два резистора, а операционный усилитель выполнен йо схеме интегратора, инвертирующий вход которого образует управляющий вход преобразователя, который через первый резистор подключен к выходному вйводу преобразователя, при этом последний- через второй резистор подключен к входу импульсного усилителя мощности.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит интегратор 1 на операционном усилителе

2 с конденсатором 3 обратной связи, включенным между выходом операционного усилителя и его инвертирующим входом, который соединен с входным выводом преобразователя ч, неинвертирующий вход усилителя соединен с общим выводом. Импульсный усилитель мощности состоит из двух составных транзисторов 5 и 6, силовые транзисторы 7 и 8 которых разного типа проводимости включены последовательно и эмиттерами подключены к разнополярным выводам 9 и 10 источника питания, эмиттеры управляющих транзисторов 11 и 12 с проводимостью, обратной проводимости силовых транзисторов, подключены к общему выводу преобразователя, а их базы объеди,нены и образуют входной вывод импульсного усилителя мощности, при этом точка соединения коллекторов силовых транзисторов образует выходной вывод 13 "преобразователя, который через резистор 14 подключен к инвертирующему входу интегратора, а через второй резистор 15 - к входу импульсного усилителя мощности и выходу интегратора. Первый резистор образует отрицательную обратную связь, а второй - положительную, 0935, 4 ности ° Это приведет к тому,что базовый сигнал транзисторов 11 и 12, имеющий отрицательную полярность, начнет уменьшаться, что повлечет эа собой запирание транзистора 12, а затем силового транзистора 8, отчего снова произойдет смена знака сигнала на базах транзисторов 11, 12, и верхнее плечо опять откроет10 ся, а нижнее - закроется. Наличие положительной обратной связи приво" дит к тому, что отпирание и запирание каждого иэ плеч усилителя мощности носит импульсный характер. Причем отпирание одного плеча начинается после того, как выходной транзистор другого плеча закроется, что полностью исключает протекание сквозных токов. Таким образом, при нуле20 вом входном сигнале преобразователя на выходе интегратора будет сигнал треугольной формы, а на выходе преобразователя - симметричные импульсы, при условии, что транзисто2S ры 11 и 12 либо оба кремниевые, либо оба германиевые, чтобы сигнал на базах этих транзисторов, при котором начинается запирание каждого из плеч усилителя мощности был бы одинаков, При подаче входного сигнала на преобразователь на выходе его будет меняться скважность и частота импульсов.

3 10

Преобразователь работает следующим образом.

При нулевом входном Сигнале преобразователя, который поступает .на вывод 4 схемы, в момент включения преобразователя транзисторы верхнего плеча 11 и 7 или нижнего плеча 12 и

8 импульсного усилителя мощности за счет положительной обратной связи, осуществляемой через резистор 15, приходят в открытое состояние. Другое плечо " в закрытое, так как на входе усилителя мощности стоят транзисторы различной проводимости. Пусть для определенности в момент включения преобразователя открывается верхнее плечо усилителя мощности„ Тогда на интегратор, реализованный на операционном усилителе 2, вторым вхо-. дом которого является выход 13, поступит сигнал положительной полярности. На выходе интегратора при этом начнет расти сигнал отрицательной полярности. Это приведет к уменьвению суммарного положительного сигнала интегратора и выхода усилителя мощности на базах управляющих транзисторов 11 и 12. Уменьшение сигнала на базах транзисторов ll и 12 повлечет эа собой запирание транзистора 11, а затем силового транзистора 7, отчего произойдет смена знака сигнала на базах управляющих транзисторов 11, 12 и соответственно эапирание верхнего плеча и отпирание нижнего плеча усилителя мощности, а значит и смена знака входного . сигнала интегратора. Сигнал отрицательной полярности на выходе интегратора начнет уменьшаться, а при переходе через ноль начнет увеличиваться сигнал положительной полярИзобретение позволяет упростить схему преобразователя, так как функции порогового узла в преобразователе выполняет усилитель мощности, охваченный положительной обратной. связью, и повысить надежность эа счет полного исключения протекания сквозных токов.

l0

Составитель И.Никитин

Редактор Т,Киселева Техред И.Метелева Корректор М.Демчик

Заказ 5231/56 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Рауаская наб., ц. 4/5

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