Транзисторный генератор прямоугольных колебаний

 

Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в транзисторных генераторах прямоугольных импульсов. Цель изобретения - повьшение надежности работы генератора путем улучшения динамических характеристик режима работы транзисторов в результате ограничения тока намагничивания силового трансформатора . Предложенный генератор выполнен на двух транзисторах 1 и 2, силовом трансформаторе, шести диодах и шести резисторах. Трансформатор содержит три отдельных магнитопровода. На первом расположена обмотка 6 положительной обратной связи. На втором магнитопроводе расположены первая обмотка 13 контроля магнитного состояния сердечника и первая обмотка 15 подмагничивания. На третьем магнитопроводе расположены вторая обмотка 14 контроля магнитного состояния сердечника и вторая обмотка 16 подмагничивания. На все магнитопроводы намотана общая силовая обмот- 22 (О оо to о оо ас

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1320881

150 4 Н 03 К 3/53

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий

KD;",)!",. ".». > q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, П." ц

Н АBTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ „вид;,;, «»;, (21) 3963407/24-21 (22) 08.10.85 (46) 30.06.87. Бюл.МР 24 (72) В.H.Áðîäîâñêèé, А.А.Замбржицкий, Н.А.Муратова, Г.-В.А.Свицын и M.Ã.Òèõoíîâ (53) 621.377 (088.8) (S6) Нварц С, Полупроводниковые схемы. Справочник. 1962, с.396-397.

Юрченко А.И. и др. Транзисторные преобразователи с непосредственным контролем режима перемагничивания сердечника трансформатора. — Электронная техника в автоматике, 1978, вып.10,1978, вып.10, с.118-122. (54) ТРАНЗИСТОРНЬЙ ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в транзисторных генераторах прямоугольных импульсов. Цель изобретения — повышение надежности работы генератора путем улучшения динамических характеристик режима работы транзисторов в результате ограничения тока намагничивания силового трансформатора. Предложенный генератор выполнен на двух транзисторах 1 и 2, силовом трансформаторе, шести диодах и шести резисторах. Трансформатор содержит три отдельных магнитопровода. На первом расположена обмотка 6 положительной обратной связи. На втором магнитопроводе расположены первая обмотка 13 контроля магнитного состояния сердечника и первая обмотка 15 подмагничивания. На третьем магнитопроводе расположены вторая обмотка 14 контроля магнитного состояния сердечника и вторая обмотка

16 подмагничивания. На все магнитопроводы намотана общая силовая обмотгг

1320881

15 ка 4. В отличие от прототипа переключение транзисторов 1 и 2 производится на участке с малой крутизной изменения токов намагничивания. Это улучИзобретение относится к полулроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в транзисторных генераторах прямоугольных колебаний.

Цель изобретения . — повышение надежности работы за счет улучшения динамических характеристик режима работы транзисторов путем ограничения тока намагничивания силового f0 трансформатора.

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема транзисторного генератора прямоугольных колебаний.

Транзисторный генератор прямоугольных колебаний содержит первый 1 и второй 2 транзисторы (n-р-п-типа}, эмиттеры которых соединены с первой шиной 3 источника питания постоянно- 20 го тока, а коллекторы — с крайними выводами силовой обмотки 4 трансформатора, средняя точка которой соединена с второй шиной 5 источника питания; обмотку 6 положительной обратной связи трансформатора со средней точкой, первый и второй крайние выводы которой подключены через соответствующие первый 7 или второй 8 резисторы к базам соответствующих первого

1 или второго 2 транзисторов, к коллектору первого транзистора 1 подключено начало, а к его базе — конец силовой обмотки 4 и обмотки 6 положительной обратной связи соответственно; первую и вторую последовательные цепи, каждая из которых состоит из пбследовательно включенных первого 9 (второго 10) диода, третьего 11 (четвертого 12) резистора и первой 40

13 (второй 14) обмотки контроля маг-. нитного состояния сердечника, в первой последовательной цепи третий резистор 11 соединен с началом первой обмотки 13 контроля магнитного со- 45 стояния сердечника, во второй послешает динамический режим работы силовых транзисторов и повышает надежность транзисторного генератора.

1 ил. довательной цепи четвертый резистор

12 соединен с концом второй обмотки

14 контроля магнитного состояния сердечника.

Трансформатор выполнен на трех отдельных магнитопроводах: на первом расположена обмотка 6 положительной обратной связи, на втором — первая обмотка 13 контроля магнитного состояния сердечника и первая обмотка

15 подмагничивания, на третьем вторая обмотка 14 контроля магнитного состояния сердечника и вторая обмотка 16 подмагничивания. На все магнитопроводы намотана общая силовая обмотка 4, параллельно база-эмиттерному переходу первого.и второго транзисторов подсоединено по одному встречно включенному соответственно третьему или четвертому диоду 17, 18 и по одной соответственно первой или второй последовательной цепи, причем конец первой 13 и начало второй 14обмоток контроля магнитного состояния сердечника подсоединены к эмит l терам транзисторов 1 и 2,а первый 9 (второй 10) диод каждой последовательной цепи соединен анодом с базой соответствующего транзистора 1,2, между второй шиной 5 источника питания и средней точкой обмотки 6 положительной обратной связи подключены последовательно соединенные пятый резистор 19, а также пятый и шестой диоды 20, 21 в прямом направлении, параллельно пятому диоду 20 подсоединена первая обмотка 15 подмагничивания, параллельно шестому диоду 21 вторая обмотка 16 подмагничивания, концы первой и второй обмоток 15 и

16 подмагничивания подключены к точке соединения пятого 20 и шестого

21 диодов, силовая обмотка 4 трансформатора шунтирована нагрузк1ой 22.

Устройство работает следующим образом.

3 13208

При подаче питания через нагрузку

22 производится отпирание одного из транзисторов, например транзистора

1,дополнительно стимулируемое напряжением с обмотки 6 положительной обратной связи, возникающим от проте5 кания в коллекторной цепи отпираемого транзистора 1. Одновременно при этом стимулируется эапирание транзистора 2. Током через обмотки 15 и О

16 подмагничивания второй и третий сердечники замагничены до насьпцения.

При этом направления токов подмагничивания в обмотках сердечников заданы противоположными, а их величина соответствует заданному уровню ограничения тока намагничивания (с учетом коэффициента трансформации). При открытом транзисторе 1 и запертом транзисторе 2 под действием приложенного к силовой обмотке напряжения сердечник магнитопровода перемагничивается.

С ростом, тока намагничивания индукция в сердечнике первого магнитопровода достигает величины, при которой второй магнитопровод выходит из области насыщения. Крутизна роста тока намагничивания резко падает,.а в обмотке 13 контроля магнитного состояния сердечника возникает напряжение, запирающее транзистор l. Потенциал его коллектора растет, и к моменту достижения им величины напряжения на второй (положительной) шине 5 источника питания ток намагничивания и индукция достигают максимальных величин.

При дальнейшем нарастании напряЕеННН на KQJIJIPKTope транзистора 1 40 полярность напряжения, приложенного к силовой обмотке, меняется на обратную, ток намагничивания начинает спадать, а сердечник перемагничивается в обратном направлении. К транзис-45 тору 2 с обмотки 6 положительной обратной связи прикладывается отпираю.щее напряжение, и он начинает открываться. Чтобы нарастанию отпирающего транзистор 2 напряжения не препятствовало напряжение, развиваемое при обратном перемагничивании второго магнитопровода, его обмотка 15 подмагничивания шунтирована в прямом направлении диодом 20. Диод 9, шунтирующий в обратном направлении базаэмиттерный переход силового транзистора 1, служит для ограничения обратного напряжения, на база-эмиттер8I 4 ном переходе, а резистор 11 — для ограничения тока через этот диод.

После эапирания транзистора 1 и отпирания транзистора 2 перемагничивание магнитопровода происходит аналогичным образом. Запирание транзистора 2 и отпирание транзистора 1 начинается при выходе из области насыщения магнитопровода.

Таким образом, в отличие от прототипа переключение транзисторов 1 и 2 производится на участке с малой крутизной изменения токов намагничивания, при их незначительном росте за время переключения транзисторов.

При этом улучшается динамический режим работы силовых транзисторов, повышается надежность транзисторного генератора.

Так, например, в режиме холостого хода при одинаковой мощности с устройством-прототипом, в предлагаемом устройстве при использовании тех же силовых транзисторов и материалов магнитопровода ток силовых транзисторов эа счет ограничения тока намагничивания может быть снижен в динамических режимах примерно в 5-10 раэ.

Формула и з о б р е т е н и я

Транзисторный генератор прямоугольных колебаний, содержащий первый и второй транзисторы п-р-п-типа, эмиттеры которых соединены с первой шиной источника питания постоянного тока, а коллекторы — с крайними выводами силовой обмотки трансформатора, средняя точка которой соединена с второй шиной источника питания, обмотку положительной обратной связи трансформатора со средней точкой, первый и второй крайние выводы которой подключены через соответствующие резисторы к базам соответствующих транзисторов, к коллектору первого транзистора подключено начало, а к

его базе — конец соответственно силовой обмотки и обмотки положительной обратной связи, первую и вторую последовательные цепи, каждая иэ которых состоит иэ последовательно включенных первого (второго) диода, третьего (четвертого) резистора и первой (второй) обмотки контроля магнитного состояния сердечника, в первой последовательной иеии третий ре эистор соединен с началом первой обмотки контроля магиитиого состоя13208

Составитель В.Чижиков

Техред А. Кравчук

Редактор А.Маковская

Корректор А.Обручар

Заказ 2666/55

Тираж 901

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

5 ния сердечника, во второй последовательной цепи четвертый резистор соединен с концом второй обмотки контроля магнитного состояния сердечника, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, трансформатор выполнен на отдельных магнитопроводах, на первом расположена обмотка положительной обратной связи, на втором магнитопро- 10 воде расположены первая обмотка контроля магнитного состояния сердечника

H первая обмотка подмагничивания, на третий магнитопровод намотаны вторая обмотка контроля магнитного состоя- IS ния сердечника и вторая обмотка подмагничивания, на все магнитопроводы намотана общая силовая обмотка, параллельно база-эмиттерному переходу первого и второго транзисторов под- 2О соединено по одному встречно-включенному соответственно третьему или четвертому диоду и соответственно. по одной первой или второй последовательной цепи, причем конец первой и начало второй обмоток контроля магнитного состояния сердечника подсоединены к эмиттерам транзисторов, а первый (второй) диод каждой последовательной цепи соединен анодом с базой соответствующего транзистора, между второй шиной источника питания и средней точкой обмотки положительной обратной связи .подключены последовательно соединенные пятый резистор и пятый и шестой диоды в прямом направлении, параллельно пятому диоду подсоединена первая обмотка подмагничивания, параллельно шестому диоду подключена вторая обмотка подмагничивания, концы первой и второй обмоток подмагничивания подключены к точке соединения пятого и шестого диодов.