Усилитель мощности класса д

 

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА Д, содержащий широтно-импульсный модулятор, выполненный на первом и втором компараторах и генераторе пилообразного напряжения, причем первые входы первого и второго компараторов объединены и являются входом усилителя мощности класса Д, а вторые входы соединены соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника напряжения смещения , при этом выход первого компаратора является первым выходом широтно-импульсного модулятора и через первый и второй предварительные усилители подключен соответств нно к первому и второму входу управления мостового усилителя мощности , а выход второго компаратора является BTopbiM выходом широтно-импульсного модулятора и через третий и четвертый предварительные усилители подключен соответственно к третьему и четвертому входу управления мостового усилителя мощности, в диагональ которого включен якорь электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью ограни (Л чения тока якоря электродвигателя при реверсе, в усилитель введен двухпозиционный релейный элемент с зоной нечувствительности, входы которого S подключены к вьтодам якоря электро-г двигателя, а первый и второй выходы - к вторым входам соответственно первого и второго компараторов. сг 00 05 ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

y(sg Н 03 F 3 217

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

nQ ДЕЛАМ H3OSPETEHHA H ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3515467/24-09 (22) 23. 11.82 (46) 30.06.85. Бюл. и 24 (72) А.A.Беликов, А.П.Бурсин, Ю.Н.Рыжевнин и Ю.С.Солохин (53) 621.375.026(088.8) (56) Электронная техника в автоматике. Под ред. Конева, вып. 7, "Советское радио", 1975, с. 92 °

Усилитель мощности класса Д:

ПБ2.035.030 (прототип). (54) (57) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА

Д, содержащий широтно-импульсный модулятор, выполненный на первом и втором компараторах и генераторе пилообразного напряжения, причем первые входы первого и второго компараторов объединены и являются входом усилителя мощности класса.Д, а вторые входы соединены соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника напряжения смещения, при этом выход первого компа„,СЦ„„1164862 А ратора является первым выходом широтно-импульсного модулятора и через первый и второй предварительные усилители подключен соответст-, венно к первому и второму входу управления мостового усилителя мощности, а выход второго компаратора является вторь1м выходом широтно-импульсного модулятора и через третий и четвертый предварительные усилители подключен соответственно к третьему и четвертому входу управления мостового усилителя мощности, в диагональ которого включен якорь электродвигателя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью ограничения тока якоря электродвигателя при реверсе, в усилитель введен двух-, позиционный релейный элемент с зоной нечувствительности, входы которого подключены к вЫводам якоря электро-. двигателя, а первый и второй выходы — к вторым входам соответственно первого и второго компараторов.

1164862

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для управления исполнительными электродвигателями постоянного тока.

Цель изобретения — ограничени: тока якоря электродвигателя при реверсе.

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема предлагаемого усилителя мощности класса Д 10 на фиг ° 2 и 3 — электрические принl ципиальные схемы предварительных усилителей .первого, третьего и четвертого второго соответственно.

Усилитель мощности класса Д содер-IS жит широтно-импульсный модулятор 1, выполненный на первом и втором компараторах 2 и 3 и генератора 4 пилообразного напряжения, источник 5 напряжения смещения, мостовой усилитель 20

6 мощности, первый, второй, третий и.четвертый предварительные усилители

7, 8, 9 и 10, двухпозиционный релейный элемент 11 с зоной нечувствительности, якорь 12 электродвигателя.

Усилитель мощности класса Д работает следующим образом.

В статическом состоянии (управляющий сигнал на входе широтно-импульс.ного модулятора 1 UIIÄ = 0) пороги 30

° срабатывания компараторов 2 и 3 установлены напряжением. смещения выше амплитудного значения сигнала с генератора 4 пилообразного напряжения, поступающего на входы компараторов

2 и 3. При этом на выходах компараторов 2 и 3 формируются сигналы отрицательной полярности, и силовые ключи

13 и 14 мостового усилителя 6 закрыты через предварительные усилители 40

7 и 9, а силовые ключи 15 и 16 через предварительные усилители 8 и

10 открыты, т.е. цепь якоря 12 электродвигателя замкнута. Входной сигнал положительной полярности, поступающий на входы компараторов

2 и 3, переключает компаратор 2, и при 0 „ = ваъ сигнал на его выходе становится положительным, при этом силовые ключи 13 и 16 закрыты,а силовые ключи 15 и 14 открыты. Напряжение сети питания подключается к якорю 12 электродвигателя и к входу

17 двухпозиционного релейного элемента 11 ° С выхода 18 двухпозиционного релейного элемента 11 напряжение отрицательной полярности. поступает на неинвертирующий вход компаратора 3, в точку подключения источника 5 напряжения смещения, которое увеличивает порогосрабатывание компаратора 3 и создает запрет его переключения входным сигналом.

Когда входной сигнал сменяет знак (на вход широтно-импульсного модулятора 1 поступает сигнал реверса отрицательной полярности), компаратор 2 и силовые ключи 13, 14, 15 и 16 переключаются в исходное состояние, якорь 12 электродвигателя отключается от напряжения сети питания ° Якорь 12 продолжает вращаться в режиме динамического торможения, так как его цепь замкнута через открытые силовые ключи 15 и 16. ЭДС электродвигателя уменьшается от Е "" Оп до Е = О и как только станет меньше установленной величины, величины нечувствительности двухпозиционного релейного элемента 11, напряжение íà его выходе стает равным нулю, порог срабатывания компаратора 3 уменьшается до установленной величины, переключается управляющим входным сигналом. Напряжение с выхода компаратора 3 через предварительные усилители 8 и 7 закрывает силовой ключ 15 и открывает силовой ключ 13. Электродвигатель подключается к источнику питания в другой полярности. ЭДС электродвигателя Е в момент реверса суммируется с напряжением источника 19 питания 0< .

Амплитуда тока через силовые ключи и якорь 12 электродвигателя в момент реверса ограничивается до значения, близкого к пускавбму току. Аналогично происходит процесс реверса и в другом направлении с задержкой напряжением положительной полярности (с выхода 18 двухпозиционного релейного элемента 11) перекчючения компаратора 2 управляющим входным сигналом на время уменьшения ЭДС якоря 12 электродвигателя до значения установленного величиной зоны нечувствительности двухпозиционного релейного элемента 11.

11б4862!!64862

Составитель Е. Бурашников

Редактор М.Митейко Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Самборская

Эакаэ 4197/53 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