Преобразователь с частотно-широтно-импульсным управлением

 

Изобретение относится к элпктронике и используется в системах управления преобразователей напряжения, 18 Цель изобретения - повьшение надежности в работе схемы при малом значении постоянной времени интегратора. Устр-во содержит интегратор 1 на операционном усилителе 2, преобразователь 4, импульсный усилитель мощности на составчьгх транзисторах 5, 6. Введение резисторов 22, 24 и диодов 25, 26 в цепи обратной связи 19, 20, подключенных к базам управляющих транзисторов 11, 12 обеспечивает их надежное запирание до окончательного запирания силовых транзисторов. Наличие положительной обратной связи приводит к импульсному характеру процесса запирания и отпирания транзисторов . 1 ил. с € (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„BU 252887 (5!) 4 Н 02 M 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3839323/24-07 (22) 07.01.85 (46) 23.08.86. Бюл. И - 31 (72) Б.В. Новоселов, Н.Н. Кокошкин, В.А. Трофимов и H.Н. Фомин (53) 621 ° 314 ° 58(088 ° 8) (56) Электронная техника в автоматике. Под ред. !О.И. Конева. !!.: "Советское радио", вып. II, 1980, с.203205, рис.2.

Авторское свидетельство СССР

II 1030935, кл. Н 02 И 3/335, !982, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ЧАСТОТНО-ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ УПРАВ!!ЕНИЕИ (57) Изобретение относится к электронике и используется в системах управления преобразователей напряжения.

Цель изобретения — повышение надежности в работе схемы при малом значении постоянной времени интегратора.

Устр-во содержит интегратор на операционном усилителе 2, преобразователь 4, импульсный усилитель мощности на составных транзисторах 5, 6, Введение резисторов 22, 24 и диодов 25, 26 в цепи обратной связи 19, 20, подключенных к базам управляющих транзисторов Il, 12, обеспечивает их надежное запирание до окончательного запирания силовых транзисторов. Наличие положительной обратной связи приводит к импульсному характеру процесса запирания и отпирания транзисторов, 1 ил.

2887

ФО

1 125

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

Целью изобретения является повышение надежности в работе схемы при малом значении постоянной времени интегратора.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема преобразователя.

При нулевом входном сигнале преобразователя, который поступает на инвертирующий вход ОУ 2, 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 цепочки !9 или 20, переходят в открытое состояние. Другое плечо — в закрытое, так как на входе усилителя мощности стоят транзисторы. различной проводимости.

Преобразователь содержит интегратор 1 на операционном усилителе

{ОУ)2 с конденсатором обратной связи

3, включенным между выходом ОУ и его инвертирующим входом, который соединен с входным выводом преобразователя

4. 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, подклю" чены к общему выводу преобразователя, база управляющего транзистора ll подключена через резистор 13 к выходу интегратора I и к катоду диода 14, анод которого соединен с общим вы- водом схемы, а база управляющего транзистора 12 подключена через резистор 15 к выходу интегратора 1 и к аноду диода 16 катод которого соединен с общим выводом схемы, Точка соединения коллекторов силовых транзисторов образует выходной вывод преобразователя 17, который через резистор:18 подключен к инвертирующему входу интегратора, а через две цепочки 19 и 20 обратной связи подключен к базам управляющих транзисторов 11 и 12, причем каждая цепочка состоит из двух резисторов 21 и

22 (23, 24), соединенных последовательно, один из которых эашунтирован диодом 25(26) таким образом, что анод шунтирующего диода 25 соединен с базой управляющего транзистора Il, а катод шунтирующего диода 26 соединен с базой управляющего транзистора 12, Преобразователь работает следующим образом.

l5

Пусть для определенности в момент включения преобразователя открывается верхнее плечо усилителя мощности.

Тогда на интегратор поступает сигнал положительной полярности. На выходе интегратора при этом начинает расти сигнал отрицательной полярности. Это приводит к уменьшению суммарного положительного сигнала интегратора и выхода усилителя мощности на базах управляющих транзисторов 11 и 12, причем положительный сигнал с выхода усилителя мощности на базу управляющего транзистора верхнего плеча поступает через резисторы 21 и 22, а на базу управляющего транзистора нижнего плеча - через резистор 24 и шунтирующий диод 26. Параметры цепочки, составленной из резистора 24 и диода 26, подобраны так, что даже при

1 максимальном отрицательном сигнале на выходе интегратора будет осуществляться надежное запирание управляющего транзистора нижнего плеча до тех пор, пока не закроется силовой транзистор 7 верхнего плеча, Уменьшение сигнала на базах транзисторов и 12 повлечет эа собой запирание транзистора 11, а затем силового транзистора 7, отчего произойдет сме" на знака сигнала на базах управляющих транзисторов 11 и 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 начинает уменьшаться, а при переходе через ноль увеличивается сигнал положительной полярности. Это приводит

55 к тому, что базовые сигналы транзисторов ll и 12, имеющие отрицательную полярность, начнут уменьшаться, причем отрицательный сигнал с выхода

3 1252887 4 усилителя мощности на базу запертого управляющего транзистора и верхнего < плеча поступает через цепочку, составленную из резистора 22 и шунтирующего диода 25,параметры которой подобраны таким образом, что даже при максимальном положительном сигнале на выходе интегратора будет осуществляться надежное запирание управляющего транзистора 11 до тех пор, пока не закроется силовой транзистор 8 нижнего плеча, Отрицательный сигнал с выхода усилителя мощности на базу открытого управляющего транзистора

12 нижнего плеча поступает через ре- 15 зисторы 23 и 24. Уменьшение базовых сигналов, имеющих отрицательную полярность, влечет за собой запирание транзистора 12, а затем силового . транзистора 8, отчего снова происхо- 20 ° )7 преобразователя не станет равен дит смена знака сигналов на базах транзисторов 11 и 12 и верхнее плечо опять открывается, а нижнее закрывается. Наличие положительной обратной связи приводит к тому, что отпирание и запирание каждого из плеч уИ носит импульсный характер.

Таким образом, при нулевом входном сигнале преобразователя на выходе интегратора будет сигнал треугольной формы, а на выходе преобраэователя— симметричные импульсы, при условии, что транзисторы 11 и !2 либо оба кремниевые, либо оба германиевые, чтобы сигнал на базах этих транзисторов, при котором начинается запирание каждого иэ плеч усилителя мощности, был бы одинаков. отрицательный сигнал, что влечет за собой эапирание этого транзистора, а затем и силового транзистора 7. На базе закрытого в этот момент управляющего транзистора 12 суммарный сигнал выхода интегратора и выхода преобразователя 17 будет положительный, поскольку параметры цепочки (резистор

24„ диод 26) выбраны так, что при открытом силовом транзисторе верхнего плеча положительный сигнал с выхода преобразователя 1? через цепоч" ку будет превышать максимальный отрицательный сигнал с выхода интегратора и тем самым будет обеспечиваться дозапирание управляющего транзистора

12 нижнего плеча до тех пор, пока силовой транзистор 7 полностью не закроется, т.е. пока потенциал на выходе

35 ао

Формула иэобретени

Преобразователь с частотно-широтно"импульсным управлением, содержа-щий операционный усилитель, выполненный по схеме интегратора, усилитель мощности на двух составных тран" эисторах, силовые транзисторы которых разного типа проводимости включены последовательно и эмиттерами подключены к разнополярным выводам источника питания, эмиттеры управ50

При подаче входного сигнала на преобразователь на выходе его будет меняться скважность и частота импульсов.

Рассмотрим работу преобразователя при малом значении постоянной времени интегратора. В этом случае сигнал на выходе интегратора практически скачком меняет свою полярность прн подаче сигнала íà его вход.

Пусть для определенности открылось верхнее плечо. На выходе интегратора начинает уменьшаться сигнал положительной полярности. Если s этот момент на вход операционного усилителя

2 поступает положительный сигнал, на выходе интегратора появляется скачок отрицательной полярности. На базе открытого управляющего транзистора 1 верхнего плеча появится суммарный нулю, суммарный сигнал на базе управляющего транзистора станет отрицательной полярности, что повлечет за собой его отпирание, а затем и отпирание силового транзистора 8. При открытом нижнем плече в момент подачи сигнала на вход операционного усилителя 2 схема работает аналогично с той лишь разницей, что дозапирание закрытого управляющего транзистора верхнего плеча происходит через цепочку 19 (реэистор 22, шунтирующий диод 25) .

Таким образом, наличие цепочек

19 и 20 обеспечивает отпирание одного плеча только после того, как закроется другое не только при нулевом .входном сигнале,но и прилюбом входном сигнале нри малой постоянной времени интегратора.

Изобретение позволяет повысить надежность работы схемы при малой постоянной времени интегратора за счет полного исключения протекания сквозных токов, Составитель Т. Ершова

Техред 11.Сердюкова Корректор Д. Пилипенко

Редактор П. Коссей

Заказ 4628/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.. Ужгород, ул, Проектная, 4

S 12528 ляющих транзисторов с проводимостью, обратной проводимости силовых транзисторов, подключены к общему выводу преобразователя, при этом точка соединения коллекторов силовых транзисторов образует выходной вывод преобразователя, который через резистор подключен к входу интегратора, образующему управляющий вход преобразователя, отличающийся тем, 10 что, с целью повышения надежности

его в работе при малом значении ïîñтоянной времени интегратора, в него введены два резистора, соединяющих соответствующие базы управляющих 15 транзисторов с выходом интегратора, два диода, катод одного из которых

87 Ь соединен с базой первого управляющего транзистора, а анод другого — с базой второго управляющего транзистора, а другие выводы диодов соединены с общим выводом преобразователя, выходной вывод которого через две цепочки обратной связи, каждая из которых состоит иэ двух резисторов, соединенных последовательно, и шунтирующего диода, подключен к базам соответствующих управляющих транзисторов, причем каждый резистор, один вывод которого соединен с базой, зашунтирован диодом так, что анод одного диода соединен с базой первого управляющего транзистора,а катод другого диода - с базой второго управляющего транзистора.