Усилитель класса д

 

УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д, содержащий широтно-импульсный модулятор, а такие первый и второй управляемые ключи, включенные между общей шиной и первым и вторым входами согласующего блока, выход которого подключен к нагрузке, а также первый и второй рекуперационные диоды, первые выводы которых подключены соответственно к выходам первого и второго управляемых ключей, о тлич ающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, введен блок запрета, вход которого подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а первьй и второй выходы - к входам управления первого и второго управляемых ключей, а также первый и второй датчики трка, включенные между вторыми выводами рекуперационных диодов и общей шиной, а также компаратор, выходы которого соединены с выходами первого и второго датчиков тока, а (Л выход подключен к управляющему входу блока запрета.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (I (l

4(5ц Н 03 F 3/217

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

",./ ЗИ), фЦ f Я,, l3

ЛЫЦ $" ;» (21) 3672965/24-09 (22) 13.12.83 (46) 15.06.85. Бюл. У 22 (72) А.А.Алексанян, В.А.Александров, В.А.Галахов, В.А.Майоров . и П.И.Клюев (53) 621.375.026(088.8) (56) Патент США Ф 3629616, кл. Н ОЗР 3/217, 1982.

Патент США У 3579132, кл. Н 03 F 3/217, 1981 (прототип).

l (54) (57) УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д, содержащий широтно-импульсный модулятор, а тактике первый и второй управляемые ключи, включенные между общей шиной и первым и вторым входами согласующего блока, выход которого подключен к нагрузке, а также первый и второй рекуперационные диоды, первые выводы которых подключены соответственно к выходам первого и второго управляемых ключей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, введен блок запрета, вход которого подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а первый и второй выходы — к входам управления первого и второго управляемых ключей, а также первый и второй датчики трка, включенные между вторыми выводами рекуперационных диодов и общей шиной, а также компаратор, выходы которого соединены с выходами первого и второго датчиков тока, а выход подключен к управляющему входу блока запрета.

1162016

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в усилителях мощности сигналов низкой частоты, коллекторных модуляторах передатчиков и преобразователях нап- 5 ряжения.

Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного усилителя класса Д; на фиг. 2

10 электрическая принципиальная схема одной из возможных реализаций согласующего блока; на фиг. 3 — электрическая функциональная схема компаратора. 15

Усилитель класса Д (фиг. 1) содержит широтно-импульсный модулятор 1, первый и второй управляемые ключи 2 и 3, выполненные на транзисторах, первый и второй рекуперационные 20 диоды 4 и 5, согласующий блок 6, первый и второй датчики 7 и 8 тока, компаратор 9, блок 10 запрета.

Согласующий блок 6 (фиг. 2) содержит фильтр нижних частот, обра- 25 зованный дросселями 11 и 12 и конденсатором 13, выходной трансформатор 14, ключи 15 и 16, выполненные на транзисторах, и диоды 17 и 18.

Компаратор 9 содержит два опера- 30 ционных усилителя 19 и 20.

Усилитель класса Д работает следующим образом.

Широтно-импульсный модулятор 1 фор" мирует импульсный сигнал, соответст- З вующий усиливаемому низкочастотному сигналу, который, проходя через блок

10 запрета, управляет работой управляемых ключей 2 и 3, усиливающих импульсный сигнал по мощности, 40

Рекуперационные диоды 4 и 5 обеспечивают протекание входного тока согласующего блока 6 в обратном направлении (по отношению к току управляемых ключей 2 и 3), вследствие ре- 4 активного (индуктивного) характера входного сопротивления согласующего блока 6 (входного сопротивления фильтра нижних частот, образованного дросселями 11 и 12 и конденсатором

13) при закрытом состоянии управляемого ключа 3 или 2 противоположного плеча.

На выходе датчиков 7 и 8 тока формируются сигналы, пропорциональные протекающим через них токам (датчики

7 и 8 могут быть выполнены на резисторах), которые поступают на входы компаратора 9. При превышении одним из этих сигналов порогового напряжения U на выходе компаратора 9 формируется нулевой сигнал, запрещающий прохождение импульсных сигналов с широтно-импульсного модулятора 1 на входы управляемых ключей 2 и 3 посредством блока 10 запрета. Таким образом, к входу управляемых ключей 2 и 3 прикладываются импульсы меньшей длительности, чем импульсы с широтноимпульсного модулятора 1, и соответствующие времени реального протекания тока через управляемые ключи 2 и 3, т.е. сигнал на управляющем входе управляемых ключей 2 и 3 формируется короче сигналов на выходе широтноимпульсного модулятора 1 на время протекания тока через параллельные им рекуперационные диоды 4 и 5. Это обеспечивает снижение потерь в цепи управления управляемых ключей 2 и 3 в 2-3 раза по сравнению с прототипом . и уменьшение длительности токов управления повышенной величины, свойственных прототипу, в 10. и более раз. В предложенном усилителе класса Д накопление заряда в базе транзистора управляемого ключа 2 (или 3) при отсутствии коллекторного тока либо отсутствует, либо сведено к минимуму, что обеспечивает значительное уменьшение как амплитуд, так и длительностей сквозных токов.

116201б

Составитель Е. Бурашников

Редактор Л. Алексеенко Техред О.Ващишина Корректор В. Синицкая

Заказ 3975/54

Тираж 872

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