Ключевой генератор

 

Изобретение относится к радиотехнике и мбжетбыть использовано в качестве высокоэффективного генератора большой и средней мощности в радиопередающих устройствах , преобразователях напряжения и т.д Цель изобретения - повышение надежности ключевого генератора при повышении КПД Генератор содержит возбудитель 1, ключевые элементы 2 1-24, конденсаторы 3-6 и выходной трансформатор 7. Введение резистора 8 позволяет за счет высокой точности выравнивания напряжений питания ключевых каскадов получить максимально возможную выходную мощность при одновременном повышении КПД за счет уменьшения потерь на переключение 1 ил Шина питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

cs»s Н 03 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTVRM

ПРИ ГКНТ СССР .

ОМНАЯ д ЯЙ .)

: 63iH

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Шина numaeus (21) 4384167/21 (22) 25.02.89 (46) 07.05.91, Бюл. М 17 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. M.À.Áîí÷-Бруевича (72) А,А.Алексанян, В.А.Галахов и В.Г.Моисеев (53) 621.318 (088.8) (56) Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. M.: Энергоиздат, 1986, с. 301, рис. 8.22в. (54) КЛЮЧЕВОЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть, использовано в качестве высо, БЫ „1647883 А1 коэффективного генератора большой и средней мощности в радиопередающих устройствах, преобразователях напряжения и т,д. Цель изобретения — повышение.надежности ключевого генератора при повышении КПД. Генератор содержит возбудитель

1, ключевые элементы 2.1-2,4, конденсаторы 3 — 6 и выходной трансформатор 7. Введение резистора 8 позволяет за счет высокой точности выравнивания напряжений питания ключевых каскадов получить максимально возможную выходную мощность при одновременном повышении КПД за счет уменьшения потерь на переключение.

1 ил.

1647883

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве высокоэффективного генератора большой или средней мощности в радиопередающих устройствах, преобразователях напряжения и т,п, Цель изобретения — повышение надежности ключевого генератора при повышении КПД, На чертеже приведена схема ключевого генератора.

Генератор содержит возбудитель 1, четыре ключевых элемента 2,1 — 2.4, содержащих один управляющий и два силовых электрода, четыре конденсатора 3-6, выходной трансформатор 7 и резистор 8. Г!рямой выход возбудителя- 1 подключен к управляющим электродам ключевых элементов 2,1 и 2.4, а его инверсный выход — к управляющим электродам ключевых элементов 2.2 и 2.3. Первый силовой вывод ключевого элемента 2,1 подключен к шине питания и к первому выводу конденсатора

3, второй вывод которого подключен к второму и первому силовым выводам ключевых элементов 2.2 и 2.3.соответственно, к первому выводу резистора 8 и первому выводу конденсатора 4. Второй вывод последнего подключен к общей шине и к второму силовому выводу ключевого элемента 2.4. Второй силовой вывод ключевого элемента 2,1 подключен к первому силовому выводу ключевого элемента 2.2 и к первому выводу конденсатора 5, второй вывод которого подключен к первому выводу первичной обмотки выходного трансформатора 7. Второй вывод ключевого элемента 2.3 подключен к первому силовому .выводу ключевого элемента 2,4 и к первому выводу конденсатора

6, второй вывод которого подключен к вто. рому выводу первичной обмотки выходного трансформатора 7, средняя точка которой подключена к второму выводу резистора 8.

Возбудитель 1 ключевого генератора должен обеспечивать на выходах два противофазных сигнала типа "меандр" и может быть выполнен в виде ключевого усилителя (генератора) с трансформаторным выходом.

Для улучшения формы выходного..сигнала возбудитель желательно выполнять по двухтактной схеме.

В качестве ключевых элементов 2,1 — 2,4 могут быть использованы биполярные или полевые транзисторы, При этом вывод базы (затвора) является управляющим электродом, а коллектор и эмиттер (сток и исток)— силовыми электродами, К силовым электродам должны быть подключены обратные диоды для обеспечения работоспособности

45 правлении через первичную обмотку

35 ключевого элемента при инверсных токах (например, в случае расстройки нагрузки резонансного. типа).

Емкость конденсаторов 5 и 6 должна быть такой, чтобы их сопротивление на минимальной рабочей частоте было существенно меньше сопротивления нагрузки, пересчитанного в первичную обмотку выходного трансформатора 7, Емкость конденсаторов 3 и 4 выбирается исходя из допустимых пульсаций напряжения питания при заданной выходной мощности генератора и минимальной рабочей частоте. Она может быть оценена по формуле Л0 = Рн/2EfC, где Р— мощность в нагрузке; Š— напряжение источника питания; С вЂ” емкость конденсаторов 3 и 4 (общая); f — минимальная рабочая частота генератора.

Выходной трансформатор 7 не имеет конструктивных особенностей, Полоса его рабочих частот определяется соответствующей полосой генератора, а коэффициент трансформации — требуемой величиной выходной мощности, Сопротивление R резистора 8 может быть более чем на порядок превышать сопротивление нагрузки, пересчитанное в первичную обмотку трансформатора.

Генератор работает следующим образом.

При отпирании ключевых элементов 2.1 и 2.4 ток от источника питания протекает через ключевой элемент 2.1. конденсатор 5, первичную обмотку трансформатора 7, конденсатор б и открытый ключевой элемент

2,4. При этом напряжение на конденсаторах

5 и 6 примерно равно половине напряжения источника питания (с точностью до различия в остаточных напряжениях на ключевых злементах). При отпирании ключевых элементов 2.2 и 2,3 функции источника питания выполняют конденсаторы 5 и 6, обуславливающие протекание тока в обратном натрансформатора 7.

При различии напряжений на конденсаторах 5 и 6 через. резистор 8 течет выравнивающий ток i 2Л = Е/R (при напряжениях на конденсаторах 5 и 6 соответственно

Ug = Е + Л Е, U6 = Š— Л Е). В случае отсутствия резистора 8 напряжение питания генератора делится произвольным образом между каскадами, устройство находится в равновесии. Поэтому достаточно любого по величине резистора 8, чтобы в конце концов напряжение между каскадами делилось поровну (реально в соответствии с распределением напряжений на конденсаторах 3 и 4), 1617БВ3

Формула изобретения

Ключевой генератор, содержащий возбудитель. прямой выход которого соединен с управляющим электродом первого ключевого элемента, а инверсный выход — с управляющим электродом второго ключевого элемента, первый вывод первого конденсатора соединен с первым силовым выводом

Составитель Е,Маркин

Редактор T.Юрчикова Техред M,Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 1652 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Для уменьшения времени установления равномерного распределения напряжений необходимо уменьшить величину резистора

8, Реально напряжение между каскадами делится с точностью до разности между остаточными напряжениями на ключевых элементах. Поскольку ключевые генераторы имеют высокий КПД, то остаточные напряжения составляют 5... 10-",ь от напряжения питания. Разность между ними обычно не превышает 3... 57 от напряжения питания.

Таким образом напряжение между каскадами делится с точностью до 3... 5 .

Высокая точность выравнивания напряжений питания ключевых каскадов предлагаемого ключевого генератора позволяет максимально использовать транзисторы по напряжению и тем самым, получить максимально возможную выходную мощность при одновременном повышении КПД за счет уменьшения потерь на переключения. первого ключевого элемента и с шиной питания, второй вывод — с вторым и первым силовыми выводами второго и третьего ключевых элементов и с первым выводом второ5 го конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым силовым выводом четвертого ключевого элемента и с общей шиной, первый вывод третьего конденсатора соединен с вторым и первым силовыми вы10 водами первого и второго ключевых элементов, а его второй вывод — с первым выводом . первичной обмотки выходного трансформатора, второй силовой вывод третьего ключевого элемента соединен с первым силовым

15 выводом четвертого ключевого элемента и первым выводом четвертого конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при повышении

КПД, в него введен резистор, первый вывод

20 которого соединен с первым силовым выводом третьего ключевого элемента, а второй вывод — со средней точкой первичной об- мотки выходного трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым выводом

25 четвертого конденсатора, причем прямой выход возбудителя соединен с управляющим электродом четвертого ключевого элемента, а его инверсный выход — с управляющим электродом третьего ключевого

30 элемента.