Формирователь импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для запуска электронных ключей в импульсных модуляторах. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение прямоугольное™ выходного импульса за счет уменьшения длительности его переднего и заднего фронтов. Формирователь импульсов содержит источник 3 запускающих импульсов, первый источник 1 питания, подключенный к общей шине, первый ключеврй транзистор 8, нагрузку 19 и генератор 22 синхроимпульсов . Трансформатор 4, содержащий первую 5, вторую 6 и третью 7 обмотки, первый резистор 21, соединенный одним выводом с базой первого ключевого транзистора 8, и первый диод 18, анодом соединенный с его эмиттером. Новым в формирователе импульсов является то, что в него введены дроссель 9 насыщения, содержащий первую 10, вторую 11 и третью 12 обмотки, первая обмотка 10 которого включена между положительным выводом первого источника питания 1 и коллектором первого Ё 4 СО ю 00 фиг f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РЕСПУБЛИК (sx)s Н 03 К5/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795552/21 (22) 26.02.90 (46)-15.05.92. Бюл. № 18 (71) Научно-производственное объединение

"Старт" (72) А.П.Медведев и С.B.ÊîðoáêîB (53) 621.374.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 765992, кл. Н 03 К 5/01, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 733095, кл. Н 03 К 5/01, 1975, (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для запуска электронных ключей в импульсных модуляторах. Цель изобретения — повышение КПД и улучшение прямоугольности выходного импульса за счет уменьшения

„„ Ж„„1734198 А1 длительности его переднего и заднего фронтов. Формирователь импульсов содержит источник 3 запускающих импульсов, первый источник 1 питания, подключенный к общей шине, первый ключевой транзистор

8, нагрузку 19 и генератор 22 синхроимпульсов. Трансформатор 4, содержащий первую

5, вторую 6 и третью 7 обмотки, первый резистор 21, соединенный одним выводом с базой первого ключевого транзистора 8, и первый диод 18, анодом соединенный с его эмиттером. Новым в формирователе импульсов является то, что в него введены дроссель 9 насыщения, содержащий первую 10, вторую 11 и третью 12 обмотки, первая обмотка 10 которого включена.меж- ф ду положительным выводом первого источника питания 1 и коллектором первого у /4 1Е

1734198 ключевого транзистора 8, вторая 11 и третья

12 обмотки соединены встречно первыми выводами, ко второму выводу обмотки 11 подключены последовательно соединенные второй резистор 13, конденсатор 14, зарядный элемент 16 и второй источник питания

2, второй ключевой транзистор 15, коллектор которого подключен к объединенным выводам зарядного элемента 16 и конденсатора 14, а эмиттер, второй вывод обмотки 12 дросселя 9 насыщения, отрицательный вывод второго источника 2 питания, первый вывод нагрузки 19 и первый вывод обмотки

7 трансформатора 4 подключены к общей шине, третий диод 20, анод которого подключен к второму выводу обмотки 7, а катод соединен с базой второго ключевого транзистора 15, последовательно с первым диодом

15 соединен второй диод 18, катод которого подключен к базе первого резистора 21, соединенного с первым выводом обмотки 6

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных модуляторах в качестве источника управляющих импульсов коммутирующих вакуумных ламп и таситронов.

Цель изобретения — повышение КПД и улучшение прямоугольности выходного импульса за счет уменьшения длительности его переднего и заднего фронтов, На фиг,1 приведена схема формирователя импульсов; на фиг.2 — схема источника запускающих импульсов; на фиг,3 — эпюры напряжений на элементах источника запускающих импульсов; на фиг,4 — эпюры напряжений формирователя импульсов, Формирователь импульсов содержит источники 1 и 2 питания, источник 3 запускающих импульсов, трансформатор с обмотками 5 — 7, первый ключевой транзистор

8, дроссель 9 насыщения с обмотками 1012, резистор 13, конденсатор 14, ключевой транзистор 15, зарядный элемент 16, защитные диоды 17 и 18, нагрузку 19, диод 20, резистор 21 и генератор 22 синхроимпульсов, Параллельно источнику 1 питания включены последовательно соединенные обмотка 10 дросселя 9 насыщения, переход коллектор-эмиттер ключевого транзистора

8 и нагрузка 19. Параллельно переходу база-эмиттер ключевого транзистора 8 включены последовательно соединенные резистор 21 и обмотка 6 трансформатора 4, 5

30 трансформатора 4, второй вывод первого резистора 21 соединен с эмиттером первого ключевого транзистора 8 и вторым выводом нагрузки 19, обмотка 5 трансформатора 4 подключена к выходам источника 3 запускающих импульсов, вход которого соединен с выходом генератора 22 синхроимпульсов.

Источник 3 запускающих импульсов состоит из генератора 22 синхроимпульсов, соединенного с первым резистором, один вывод которого соединен с выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с неин вертирующим входом усилителя, выход которого является первым выходом источника 3 запускающих импульсов и через второй резистор — с инвертирующим входом, который через третий резистор подключен ко второму выводу первого резистора, второму выходу источника 3 запускающих импульсов и общей шине. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Параллельно источнику 2 питания включены последовательно соединенные зарядный элемент 16, конденсатор 14, резистор 13 и обмотки 11 и 12 дросселя 9 насыщения, включенные встречно, Кобъединенным конденсаторам 14 зарядного элемента 16 подключен коллектор ключевого транзистора

15, база которого через последовательно соединенныее диод 20 и обмотку 7 трансформатора 4, его эмиттер и отрицательные полюса источников 1 и 2 питания подключены к общей шине. Обмотка 5 трансформатора 4 подключена к выходам источника 3 запускающих импульсов, вход которого подключен к выходу генератора 22 синхроимпульсов.

Источник 3 запускающих импульсов состоит из резистора 23, один вывод которого соединен с выводом конденсатора 24 и входом источника 3 запускающих импульсов, второй вывод конденсатора 24 соединен с неинвертирующим входом усилителя 25, выход которого является первым выходом источника 3 запускающих импульсов, второй выход которого соединен с другим выводом резистора 23, общей шиной и одним выводом резистора 26, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом усилителя 25 и через резистор 27 с его выходом.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

В начальный момент конденсатор 14 заряжен от источника 2 питания через зарядный элемент 16, резистор 13 и обмотки 11 и

1734198

15

25

45

12 дросселя 9 насыщения, Ключевые транзисторы 8 и 15 закрыты, ток через нагрузку

19 не течет.

После прихода синхроимпульса на вход источника 3 запускающих импульсов (фиг.3, 4а) он вырабатывает двуполярный импульс, форма которого изображена на фиг,3 Us x

4б, следующим образом: на обкладке конденсатора 24, соединенной с неинвертирующим входом усилителя 25 появляется положительный сигнал 0с24(фиг.3), на выходе усилителя 25 также появляется положительный потенциал. За время действия синхроимпульса конденсатор 24 заряжается до некоторой величины, и по окончании действия синхроимпульса на входе усилителя 25 появляется отрицательный выброс, который усиливается усилителем 25, имеющим большой коэффициент усиления, и на его выходе приобретает прямоугольную форму (фиг.3 Орут). Под действием положительной части импульса ключевой транзистор 8 открывается (фиг,4в), при этом через обмотку 10 дросселя 9 насыщения начинает протекать ток небольшой величины, определяемый индуктивным сопротивлением обмотки 10, Параметры дросселя 9 насыщения выбраны таким образом, что к моменту полного открывания ключевого транзистора 8, его сердечник входит в насыщение, сопротивление обмотки резко падает, и на нагрузке 19 формируется передний фронт и плоская часть выходного импульса (фиг.4д). При перемене полярности запускающего импульса на базу ключевого транзистора 15 поступает положительный импульс, ключевой транзистор 15 открывается (фиг.4г) и происходит разряд конденсатора 14 на обмотки 11 и 12 дросселя 9 насыщения через резистор 13. Длительность и величина тока разряда определяется параметрами резистора 13 и конденсатора 14. При этом под действием тока, протекающего по обмоткам 11 и 12, сердечник дросселя 9 насыщения выходит из насыщенного со тояния, индуктивное сопротивление обмотки 10 резко увеличивается, ток через нагрузку 19 прекращается.

Таким образом формируется задний фронт выходного импульса (фиг.4д). Одновременно на базу ключевого транзистора 8 поступает отрицательный импульс, амплитуда которого ограничена защитными диодами

17 и 18, Под действием отрицательного импульса происходит быстрое рассасывание неосновных носителей заряда в базе ключевого транзистора 8, при этом он быстро выходит из состояния насыщения и закрывается; После окончания отрицательной части импульса ключевой транзистор 15 также закрывается, конденсатор 14 заряжается от источника 2 питания. После прихода следующего синхроимпульса с генератора

22 синхроимпульсов процесс повторяется, ля обеспечения раоотоспособности устройства обмотки 11 и 12 дросселя насыщения 9 должны быть выполнены таким образом, чтобы ЭДС, наведенные в каждой обмотке, взаимно компенсировались и элементы, соединенные с ними, не подвергались воздействию импульсных напряженийй.

Зарядное устройство 16 в простейшем случае представляет собой резистор, При больших скважностях сформированной последовательности в качестве зарядного устройства 16 могут быть использованы последовательно соединенные дроссель и диод, обеспечивающие резонансный заряд конденсатора 14 в период отсутствия импульса запуска на базе. ключевого транзистора 15, а в момент его присутствия дроссель должен обеспечивать отсутствие тока через ключевой транзистор 15 от источника 2 питания. Такое зарядное устройство дополнительно увеличивает КПД формирователя импульсов.

Формула изобретения

1, Формирователь импульсов, содержащий источник запускающих импульсов, первый источник питания, подключенный к общей шине, первый ключевой транзистор, нагрузку, генератор синхроимпульсов, транформатор, содержащий первую, вторую и третью обмотки, первый резистор, соединенный одним выводом с базой первого ключевого транзистора, и первый диод, анодом соединенный с его эмиттером, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения прямоугольности выходного импульса за счет уменьшения длительности его переднего и заднего фронтов, в него введены дроссель насыщения, содержащий первую, вторую и третью обмотки, второй и третий диоды, второй резистор, конденсатор, зарядный элемент, второй источник питания, второй ключевой транзистор, причем первая обмотка включена между положительным выводом первого источника питания и коллектором первого ключевого транзистора, вторая и третья обмотки дросселя насыщения соединены встречно первыми выводами, к второму выводу второй обмотки подключены последовательно соединенные второй резистор, конденсатор, зарядный элемент и второй источник питания, коллектор второго ключевого транзистора подключен к объединенным выводам зарядного элемента и конденсатора, а эмиттер, второй вывод

1734198 третьей обмотки дросселя насыщения, отрицательный вывод второго источника питания, первый вывод нагрузки, первый вывод третьей обмотки трансформатора подключены к общей шине, анод третьего 5 диода подключен к второму выводу третьей обмотки трансформатора, а катод соединен сбазой второго ключевого транзистора,,последовательно с первым диодом включен второй диод, катод которого подключен к 10 базе первого ключевого транзистора, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом второй обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен с эмиттером первого ключевого транзистора 15 и вторым выводом нагрузки, первая обмотка трансформатора подключена к выходам формирователя, запускающих импульсов, вход которого соединен с выходом генератора синхроимпул ьсов.

2. Формирователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что источник запускающих импульсов состоит из генератора синхроимпульсов, соединенного с первым резистором, один вывод которого соединен с выводом конденсатора, второй вывод конденсатора соединен с неинвертирующим входом усилителя, выход которого является первым выходом источника запускающих импульсов, и через второй резистор — с инвертирующим входом, который через третий резистор подключен ко второму выводу первого резистора, второму выходу источника запускающих импульсов и общей шине.

1734198

10 ф. р

50

Составитель Л. Сотникова

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

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

Заказ 1675 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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