Генератор прямоугольных колебаний

 

Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в трансформаторных генераторах прямоугольных колебаний с внешним управлением . Цель изобретения - расширение области применения предложенного генератора. Генератор содержит трансформатор на двух сердечниках 1 и 2 с первичной обмоткой, состоящей из полуобмоток 3 и 4, намотанных на обоих сердечниках. На первом сердечнике намотаны первая обмотка 5 смещения и первая дополнительная обмотка 6. На втором сердечнике - вторая обмотка 7 смещения и вторая дополнительная обмотка 8. На чертеже также показаны: шина 9 источника питания, транзисторы 10 и 11, блок 12 управления , источник 13 питания. Обмотками смещения обеспечивается автоматическая компенсация неравенства интегралов напряжений, обусловленного неидентичностью параметров транзисторов 10 и П. Это исключает пики тока t намагничивания и обеспечивает надежную работу генератора при внешней синхронизации переключения транзисторов . 2 ил. Icfr (Л оо ю о сх 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Þ0 4 Н 03 К 3/53

РУ1 йЛ !, .Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

,71

% Я

Я@1! М,(,".," êéÀ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3914691/24-21 (22) 21 ° 03.85 (46) 30.06.87. Бюл. Ф 24 (72) В.Н.Бродовский, А.А.Замбржицкий, Е.А.Титова и В.Я.Туровский (53) 621.373(088.8) (56) Андреев В.В, Несимметричный режим трансформатора в усилителе мощности статического преобразователя, Сб. ЭТ в А. 1971, вып. 2, с. 124-131.

Авторское свидетельство СССР

М 1001447, кл. Н 03 К 3/53, 1979. (54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в трансформаторных генераторах прямоугольных колебаний с внешним управлением. Цель изобретения — расширение области применения предложенного

„„SU„„1320880 А1 генератора, Генератор содержит трансформатор на двух сердечниках 1 и 2 с первичной обмоткой, состоящей из полуобмоток 3 и 4, намотанных на обоих сердечниках. На первом сердечнике намотаны первая обмотка 5 смещения и первая дополнительная обмотка 6. На втором сердечнике — вторая обмотка 7 смещения и вторая дополнительная обмотка 8 ° На чертеже также показаны: шина 9 источника питания, транзисторы 10 и 11, блок 12 управления, источник 13 питания. Обмотками смещения обеспечивается автоматическая компенсация неравенства интегралов напряжений, обусловленного неидентичностью параметров транзисторов 10 и 11. Это исключает пики тока

I намагничивания и обеспечивает надежную работу генератора при внешней синхронизации переключения транзисторов ° 2 ил.

1сп

1320880.Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в трансформаторных генераторах прямоугольных колебаний с внешним управлением. 5

Целью изобретения является расширение области применения.

На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема генератора прямоугольных колебаний; на фиг. 2 — диаграмма 1О результирующей идеальной кривой намагничивания магнитопровода его трансформатора, Генератор прямоугольных колебаний содержит трансформатор с магнитопроводом на двух сердечниках 1 и 2 с первичной обмоткой, состоящей из первой 3 и второй 4 полуобмоток, намотанных на обоих сердечниках, и с первыми обмоткой 5 смещения и дополни- 20 тельной обмоткой 6 на первом сердечнике 1 и вторыми обмоткой 7 смещения и дополнительной обмоткой 8 на втором сердечнике 2, при этом начало первой 3 и конец второй 4 нолуобмоток первичной обмотки объединены и подключены к первой шине 9 источника питания, эмиттеры первого 10 и второго 11 транзисторов подключены к второй шине источнчка питания, а ба- 30 зы — к блоку 12 управления, причем начала первой 5 и второй 7 обмоток смещения объединены, а концы соединены с первой и второй шинами источника 13 постоянного тока, первая дополнительная обмотка 6 включена последовательно и согласно с гервой полуобмоткой 3 первичной обмотки и подключена к коллектору первого транзистора 10, а вторая дополнительная д0 обмотка 8 включена последовательно и согласно с второй полуобмоткой 4 первичной обмотки и подключена к коллектору второго транзистора 11.

Генератор работает следующим об- 45 разом, .В блоке 12 управления формируются синхронизирующие импульсы .равной длительности. Эти импульсы поочередно открывают транзисторы 10 и 11, ко- 0 торые подключают источник 13 поочередно к каждой из полуобмоток (3 или 4) первичной обмотки трансформатора и к включенным с ними последовательно первой 6 и второй 8 дополнительным обмоткам, обеспечивая рабочий процесс в генераторе. Ток I èñточника 13 постоянного тока, пропущенный через первую 5 и вторую 7 обмотки смещения, смещает петли намагничивания сердечников 1 и 2 в разные стороны. При этом результирующая идеальная кривая намагничивания трансформатора будет иметь вид, показанный на диаграмме (фиг. 2). Величина тока смещения I должна выбиСм раться из соотношения

I ) -- - I

W см

См где I, — максимальный ток полуобмоток первичной обмотки;

W, W „ — число витков дополнительной обмотки 6 (8) и обмотки смещения 5 (7) соответственно.

В процессе работы генератора происходит циклическое перемагничивание магнитопровода его трансформатора.

Рабочая индукция изменяется в соответствии с диаграммой (фиг, 2) в пределах между максимальным положительl ным В и максимальным отрицательным . li

-В„, значениями. При этом часть рабочего полупериода (рабочая точка по индукции) находится на петле намагничивания одного, а другая часть полупериода — на петле намагничивания другого сердечника. В соответствии с этим напряжение на первой 6 и второй 8 дополнительных обмотках, намотанных на разных сердечниках, будет присутствовать в те моменты времени, когда рабочая точка находится на петле намагничивания соответствующего сердечника. Величина этого напряжения определяется соотношением числа витков полуобмсток первичной, Ы„ и дополнительной W обмоток, а время, когда это напряжение присутствует на обмотке, — временем нахождения рабоч и точки на петле намагничивания соответствующего сердечника. В этом случае соотношение интегралов напряжений, приложенных к разным дополнительным обмоткам, определяется симметричностью перемагничивания магнитопровода трансформатора, При симметричном перемагничивании, т.е, при В =В„=В, эти интегралы будут равны.

При неравенстве интегралов напряжений, приложенных к полуобмоткам 3 и 4 соединенным с ними последовательно соответствующим первым 6 и вторым

8 дополнительным обмоткам в разные полупериоды рабочей частоты, обусловленных неидентичностью характерис!

3208

3 тик транзисторов 10 и 11, возникает несимметрия перемагничивания магнитопровода, т.е. В фВ . Рабочая эона по индукции в этом случае сместится от симметричного положения на величи5 ну dB. Время нахождения рабочей точки на петлях намагничивания разных сердечников станет разным. Зто приведет к возникновению неравенства интегралов напряжений I и I, приложенных соответственно к дополнительным обмоткам 6 и 8.

I =W . Б(В 4В)1 I =W S(Hp -дВ), где S — - сечение сердечников магнитопровода.

Разница этих-интегралов д1=2V S» !В автоматически компенсирует разницу интегралов напряжений, обусловленную неидентичностью параметров транзисторов. При этом интегралы напряжений, приложенных к полуобмоткам

3 и 4 первичной обмотки, будут равными и насыщения магнитопровода не произойдет.

Таким образом, за счет подключения последовательно с полуобмотками

3 и 4 первичной обмотки, расположенной на обоих сердечниках 1 и 2 магнитопровода трансформатора, первой

6 и второй 8 дополнительных обмоток, расположенных на разных сердечниках

1 и 2, и создания с помощью тока, протекающего по первой 5 и второй 7 обмоткам смещения, первоначального смещения петель намагничивания сер- 35 дечников 1 и 2, обеспечена автоматическая компенсация неравенства интегралов напряжений, прикладываемых к полуобмоткам первичной обмотки трансформатора, обусловленного неи40 дентичностью параметров транзисторов 10 и ll генератора. Причем эта автоматическая компенсация осуществляется без регулирования относительной длительности открытого состояния транзисторов 10 и 11 между коллекто80

Д рами которых помещена нагрузка. Это позволяет исключить пики тока намагничивания и обеспечить надежную работу генератора в тех случаях, когда требуется внешняя синхронизация переключения транзисторов 10 и 11, т.е. задана внешним источником относительная длительность полупериодов колебаний генератора, в общем случае да1 же не строго равных друг другу, и таким образом расширить область применения данного генератора.

Формула изобретения

Генератор прямоугольных колебаний, содержащий трансформатор с магнитопроводом на двух сердечниках с первичной обмоткой, состоящей из первой и второй полуобмоток, намотанных на обоих сердечниках, и с первыми обмоткой смещения и дополнительной обмоткой на первом сердечнике и вторыми обмоткой смещения и дополнительной обмоткой на втором сердечнике, при этом начало первой и конец второй полуобмоток первичной обмотки объединены и подключены к первой шине источника питания, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены- к второй шине источника питания, а базы— к блоку управления, причем начала первой и второй обмоток смещения объединены, а концы соединены с первой и второй шинами источника постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, первая дополнительная обмотка включена последовательно и согласно с первой полуобмоткой первичной обмотки и подключена к коллектору первого транзистора, а вторая дополнительная обмотка включена последовательно и согласно с второй полуобмоткой первичной обмотки и подключена к коллектору второго транзистора °

1320880

Составитель В.Чижиков

Редактор А.Маковская ТехредА.Кравчук Корректор М. Пожо

Заказ 2666/55

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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