Усилитель класса д

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение надежности защиты усилителя. Усилитель класса D содержит широтно-импульсный модулятор 1, предварительный усилитель 2, пороговый элемент 9, элемент 10 задержки, элемент И 11, одновибратор 12 и ключевые усилители 3 и 14, каждый из которых состоит из разделительного трансформатора 4, выходного усилительного каскада 5, датчика 6 контролируемого параметра, пикового детектора 7, порогового элемента 8 и управляемого ключа 13. При возникновении аварийной ситуации напряжение с датчика 6, поступающее через детектор 7 на пороговый элемент 8, превышает установленный уровень, что обеспечивает формирование импульса, управляющего ключом 13. Ключ 13 шунтирует выход усилителя 2 и закрывает каскад 5. В этот момент в связи с тем, что выход усилителя 2 через трансформатор 4 нагружен на открытый ключ 13, выходное напряжение усилителя 2 становится ниже порога срабатывания порогового элемента 9. Поэтому на его выходе формируется импульс, который через элемент И 11 запускает одновибратор 12. Его импульс запрещает формирование на выходе модулятора 1 импульсного сигнала, чем обеспечивается запирание усилителей 2 и 14. Передача информации об аварии во входную часть усилителя через трансформатор 4 обеспечивает эффективную защиту на инфранизких частотах. 1 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 F 3/217

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОЬЗУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4352943/24-09 (22) 30.12.87 (46) 07.04.90. Ьюл. Р 13 (?2).А.A.Алексанян, В.А.Александров, В.А.Галахов, В.А.Майоров и В.А.Чернуха (53) 621, 375. 026 (088. 8) (56) Моин В.С. и др. Стабилизированные транзисторные преобразователи.—

N.: Энергия, 1972, с.426. (54) УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Р (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение надежности защиты усилителя. Усилитель класса D содержит широтно-импульсный модулятор 1, предварительньп» усилитель 2, пороговый элемент 9, элемент

10 задержки, элемент И 11, одновибратор 12 и ключевые усилители 3 и 14, каждьп» из которых состоит из разделительного трансформатора 4, выходного усилительного каскада 5,.датчика

6 контролируемого параметра, пикового детектора 7, порогового элемента

„,80„„1 5 15 А1

8 и управляемого ключа 13. При возникновении аварийной ситуации напряжение с датчика 6, поступающее через детектор 7 на пороговый элемент 8, превьппает установленный уровень, что обеспечивает формирование импульса, управляющего ключом 13. Ключ 13 шунтирует выход усилителя 2 и закрывает каскад 5. В этот момент в связи с тем, что выход усилителя 2 через трансформатор 4 нагружен на открытьп» ключ- 13, выходное напряжение усилителя 2 становится нижЕ порога срабатываний порогового элемента 9. Поэтому на его выходе формируется импульс, который через элеменг И 11 запускает одновибратор 12. Его импульс запрещает формирование на выходе модулятора 1 импульсного сигнала, чем обеспечивается запирание усилителей 2 и 14.

Передача информации об аварии во входную часть усилителя через трансформатор 4 обеспечивает эффективную защиту на инфранизких частотах. 1 ил. l555815

Изобретение относится к радиотех- нике и может быть использовано в усилителях низкой частоты и коллекторных модуляторах для передатчиков.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты при выполнении усилителя по многоканальной схеме.

На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителя класса D, Усилитель класса D содержит широтно-импульсньпl модулятор 1 (ШИМ), предварительный 2 и ключевой 3 усилители, разделительный трансформатор 4, выход-15

Мой усилительный каскад 5, датчик 6 контролируемого параметра, пиковый детектор 7, пороговый элемент 8, дополнительный пороговый элемент 9, элемент 10 задержки, элемент И 11, 2р одновибратор 12, управляемый ключ 13 и и дополнительных ключевых усилителей 14 ... 14„.

Усилитель класса D работает следующим образом. 25

Входной сигнал ШИМ 1 преобразуется на его выходе в последовательность импульсов, модулированных по длительности, Эти импульсы поступают через предварительный усилитель 2 и разде- 3р лительный трансформатор 4 непосредственно на.вход управления выходного каскада 5, где усиливаются по мощности и поступают на выход устройства. При отсутствии аварийной ситуации на выходе датчика 6 сигнал отсутствует, пороговый элемент 8 закрыт и управляемьпт ключ 13 не шунтирует прохождение сигнала с выхода предварительного усилителя 2.. Так как 4р нагрузкой предварительного усилителя

2 является входная цепь выходного каскада 5, то в нормальном рабочем режиме выходное напряжение предварительного усилителя 2 велико и пре- 45 вышает порог срабатывания дополнительного порогового элемента 9. В этот момент напряжение на его выходе равно нулю, поэтому на выходе одновибратора 12 не формируются импульсы, о тем самым обеспечивается нормальная, работа ШИК 1.

При возникновении аварийной ситуации в ключевом усилителе напряжение на выходе датчика 6, поступающее через пиковый детектор 7 на вход порогового элемента 8, превышает установленный уровень. На выходе порогового элемента 8 форми;.уется импульс, который подается на управляемый ключ 13. Последний шунтирует выход предварительного усилителя 2 и закрывает выходной каскад 5. В этот момент, в связи с тем, что выход предварительного усилителя 2 через разделительный трансформатор 4 нагружен на открытый управляемый ключ

13, выходное напряжение предварительного усилителя 2 становится ниже порога срабатывания дополнительного порогового элемента 9. Поэтому на его выходе формируется импульс, который через элемент И 11 запускает одновибратор 12. Импульс одновибратора 12 запрещает формирование на выходе

ШИМ 1 импульсного сигнала, что обеспечивается запирание предварительного усилителя 2 и ключевых усилителей

14 ...14,„, После отработки заданного (одновибратором 12) временного интервала усилитель включается и при сохранении аварийной ситуации запирается вновь. При устранении аварийного режима усилитель переходит в нормальный режим работы.

Нибольший эффект имеет место при выполнении ключевого усилителя по многоканальной схеме, которое предполагает параллельное либо последовательное включение отдельных каналов. При этом отключение одного из каналов может привести к выходу из строя остальных каналов (вследствие токовой перегрузки при параллельном сложении либо повышения напряжения при последовательном сложении).

Возникновение аварийного режима работы в отдельном канале ключевого усилителя приводит к отключению всех каналов, что препятствует возникновению аварийной ситуации в работе многоканальной системы ключевого усилителя.

Таким образом, в. усилителе обеспечивается защита от аварийного режима, которая не требует дополнительной гальванически развязанной цепи обратной связи, так как информация об аварии передается во входную часть усилителя через разделительный трансформатор, что позволяет обеспечить эффективную защиту на инфранизких частотах, Фор-..ула изобретения

Усилитель класса D, содержащий последовательно соединенные широтноСоставитель С.Миронов

Техред А.Кравчук Корректор М.Самборская

Редактор И.Шмакова

Заказ 561 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15558 импульсный модулятор, предварительный усилитель и ключевой усилитель, выполненный на последовательно соединенных разделительном трансформаторе

5 выходном усилительном каскаде, к дополнительным выходам которого подключены последовательно соединенные датчик контролируемого параметра, пиковый детектор и пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты, введены дополнительный пороговый элемент, последовательно соединенные элемент задержки, элемент И и одно15 6 вибратор, при этом входы дополнительного порогового элемента подключены к выходам предварительного усилителя, его выход соединен с другим входом элемента И, выход одновибратора соединен с дополнительным входом широтноимпульсного модулятора, выход которого подключен к входу элемента задержки, в ключевом усилителе параллельно вторичной обмотке разделительного трансформатора введен управляемый ключ, управляющий вход которого подключен к выходу порогового элемента.