Трансформаторный способ управления транзистором

Авторы патента:

H03K3/33 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

Владельцы патента RU 2551806:

Бровин Владимир Ильич (RU)

Изобретение относится к области управления транзистором и может использоваться в автоматике, телемеханике, робототехнике. Достигаемый технический результат - обеспечение надежной изоляции между управляющей и управляемой цепью. Трансформаторный способ управления транзистором характеризуется тем, что выходная силовая управляемая цепь транзистора гальванически развязывается по базе с управляющей слаботочной цепью трансформаторной связью вторичной обмоткой трансформатора, который может содержать или не содержать сердечник, при этом управляющая цепь имеет качер в качестве первичной обмотки трансформатора, который может иметь не зависимый от управляемой цепи источник питания. 2 ил.

Известен способ управления транзистором через подачу сигнала в базу или затвор для усиления или преобразования сигналов. Недостатком этого способа является то, что применяется гальваническая связь, которая в аварийной ситуации превращает транзистор в точку соединения всех его электродов, в которой смешиваются управляющие и управляемые цепи. Управляющие цепи, как правило, бывают низковольтными, а управляемые цепи, как правило, высоковольтные. Смешивание этих цепей приводит к катастрофическим последствиям для управляющих цепей.

Исправить этот недостаток можно, применив на базовом входе управляемого транзистора трансформатор, имеющий надежную изоляцию между управляющей и управляемой цепью. С этой целью следует применить качер (Патент РФ №2444124 «Генератор разрывов электрической цепи - качер на транзисторе» автор Бровин В.И.) для возбуждения первичной обмотки трансформатора, а вторичную обмотку соединить с базой (затвором) управляемого транзистора.

Качер позволяет периодически в каждом отдельном временном интервале соединить и разъединить электрическую цепь, позволяя действовать в пределах событий, в которых проявляется действие ЭДС самоиндукции, без перехода в стационарный режим.

Автор предполагает, что возникновение тока от источника напряжения в цепи сопровождается механическим поворотом магнитных моментов атомов окружающего индуктивность вещества вдоль проводника, в котором протекает ток, и на это затрачивается энергия источника питания цепи (Явление передачи энергии индуктивностей через магнитные моменты вещества, находящегося в окружающем пространстве, и его применение. - М.: МетаСинтез, 2003 - 20 c. ISBN 5-901569-05-9; автор Бровин В.И.) Разрыв цепи сопровождается механическим возвратом магнитных моментов в исходное положение, и это создает импульс самоиндукции, которому по времени не соответствует ток.

Механически поворачивающиеся магнитные моменты воздействуют на вторичную обмотку трансформатора как движущийся проводник с током и создают в ней источник энергии, способный управлять базово-эмиттерным током управляемой силовой коллекторно-эмиттерной цепи.

На фиг.1: транзистор, управляемый генератором прямоугольных импульсов, создает ток I в индуктивности, являющейся первичной обмоткой трансформатора без сердечника (присутствие сердечника возможно, но не необходимо). Он отпирает транзистор по базе, что создает падение напряжения U на резисторе, во вторичной цепи только в начальной (во время нарастания тока) и конечной стадиях (при прерывании течения тока, что соответствует возврату магнитных моментов в исходное состояние).

Во время действия стационарного состояния трансформации не происходит, потому что магнитные моменты удерживаются в неподвижном состоянии источником питания транзисторного каскада и не воздействуют на вторичную обмотку трансформатора, как это происходило при нарастании тока и возврате в исходное состояние.

Для создания, в данном случае, тока во вторичной обмотке трансформатора без сердечника требуется значительная мощность источника питания в цепи первичной обмотки. По этой причине применение управления с трансформаторной связью с синусоидальной или иной формой управляющего сигнала бывает нецелесообразно, даже в присутствии сердечника.

Если на место первичной катушки поставить катушку индуктора качера, а схему качера запитать от источника меньшей мощности, то от вторичной обмотки такого трансформатора управляемый транзистор откроется на весь временной интервал включения питания качера (см. фиг.2). Правда, в открывшемся интервале будут проявляться наносекундные интервалы запирания, во время действия импульса самоиндукции, возникающего в момент разрыва цепи качера, но они легко сглаживаются, при необходимости, шунтирующей емкостью. На питание качера требуется намного меньшая мощность, чем в предыдущем случае.

Такой способ управления транзистором позволит создавать новые мощные средства автоматизации в автоматике, телемеханике, робототехнике.

Одновременно этот способ передачи энергии позволяет запитывать локальные независимые схемы и создавать бесконтактные разъемы с передачей энергии и информации по отдельным трансформаторным линиям связи.

Трансформаторный способ управления транзистором, отличающийся тем, что выходная (силовая) управляемая цепь транзистора гальванически развязывается по базе с управляющей (слаботочной) цепью трансформаторной связью вторичной обмоткой трансформатора, который может содержать или не содержать сердечник, при этом управляющая цепь имеет качер в качестве первичной обмотки трансформатора, который может иметь не зависимый от управляемой цепи источник питания.

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение потерь электрической энергии.

Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов // 2549171

Изобретение относится к газоразрядной технике, в частности к схемам генераторов высоковольтных импульсов с газоразрядным коммутатором тока и индуктивным накопителем энергии, и может быть использовано при создании генераторов высоковольтных импульсов со стабильными параметрами.

Устройство заряда накопительного конденсатора // 2549164

Изобретение относится к устройствам заряда емкостных накопителей электрической энергии, широко используемых в импульсной технике, и может быть использовано для «медленного» заряда конденсатора емкостного накопителя электрической энергии от источника тока ограниченной мощности.

Многомодульный генератор высоковольтных импульсов мультитераваттной мощности // 2547235

Изобретение относится к средствам систем энергоснабжения установок для исследований в различных областях физики высоких плотностей энергии. Технический результат заключается в уменьшении разброса времени срабатывания модулей мультитераваттного генератора.

Мультивибратор // 2547215

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнической и автомобильной промышленностях. Технический результат - обеспечение регулирования параметров выходного импульсного сигнала: скважности, частоты следования импульсов или длительности импульсов внешними сигналами.

Генератор импульсов на индуктивном накопителе энергии с трансформаторной связью // 2546068

Изобретение относится к мощной импульсной энергетике, к устройствам для генерации мощных импульсов тока и может использоваться в источниках микроволнового излучения, лазерах, генераторах нейтронов.

Управляемое прецизионное регенеративное пороговое устройство // 2544783

Изобретение относится к импульсной электронике и может использоваться в прецизионных время-импульсных преобразователях и генераторах сигналов двухтактного интегрирования.

Двухступенчатый триггер // 2542575

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к бистабильным схемам с использованием в качестве активных элементов полевых транзисторов с внутренней положительной обратной связью, и может быть использовано в устройствах интерфейса ввода-вывода данных.

Магнитоэлектрическая машина // 2542322

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам с постоянными магнитами. Технический результат состоит в повышении к.п.д.

Способ цифровой генерации непрерывного случайного процесса произвольной длины // 2541904

Изобретение относится к способам создания широкополосных случайных сигналов с заданными собственными спектральными плотностями мощности при испытаниях аппаратуры на вибростойкость к воздействиям случайной вибрации.

Формирователь последовательности прямоугольных импульсов с изменяемой длительностью и интервалом // 2552179

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах радиоавтоматики и системах автоматического управления летательными аппаратами. Техническим результатом является формирование последовательности двух прямоугольных импульсов с возможностью изменения в широких пределах их длительности (от 100 мс до 150-200 с) и интервала между ними (от 4 с до 215 с). Устройство содержит четыре триггера Шмитта, источник колебаний произвольной формы, три переключателя на два положения, источник постоянного напряжения, два делителя напряжения, интегратор, перемножитель сигналов, два вычитающих устройства и суммирующее устройство. 2 ил., 1 табл.

Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей // 2552625

Изобретение относится к области размагничивания кораблей и может быть использовано для питания рабочих обмоток размагничивания с установкой на судах размагничивания и на береговых станциях размагничивания взамен используемых в настоящее время электромеханических систем. В основе изобретения лежит использование емкостного накопителя энергии и принцип широтно-импульсной модуляции для обеспечения повышенной точности поддержания заданных параметров импульсов размагничивания. Техническим результатом является снижение требований к мощности питающей сети, уменьшение массогабаритных характеристик, высокий КПД, простота обслуживания, бесшумность и повышение надежности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для формирования импульсов тормозного излучения // 2553088

Изобретение относится к импульсной высоковольтной технике и может быть использовано в импульсном рентгеновском ускорителе прямого действия. Технический результат - формирование серии последовательности импульсов тормозного излучения с минимальным размером фокусного пятна для регистрации быстропротекающих процессов. Устройство для формирования импульсов тормозного излучения содержит генератор с индуктивным накопителем и электровзрывающимися последовательно соединенными проводниками разного диаметра, ускорительную трубку с вакуумным диодом с «обращенным» катодом, обостряющий разрядник, при этом диаметр di и длина li электровзрывающихся проводников 2 определяются по формулам: , где di - диаметр электровзрывающегося проводника; W - энергия, запасенная в генераторе; ρ - волновое сопротивление разрядного контура; , где li - длина последовательно включенных электровзрывающихся проводников; Si - площадь их поперечного сечения, γ - удельное электрическое сопротивление; ρ - волновое сопротивление разрядного контура; k≥0,03 - эмпирически определенный коэффициент пропорциональности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ управления зарядным устройством емкостного накопителя энергии с дозирующими конденсаторами // 2554926

Изобретение относится к способам управления зарядными устройствами накопительных конденсаторов и может быть использовано в электрофизических установках с емкостными накопителями энергии. Предложено в способе управления зарядными устройствами емкостного накопителя энергии на начальной стадии зарядки рабочую частоту изменять в функции текущего значения напряжения емкостного накопителя энергии, а на основной стадии выбирать ее величину исходя из требуемого максимального значения мощности на цикле зарядки. Способ позволяет получить технический результат - повысить надежность работы зарядных устройств с дозирующими конденсаторами, коэффициент использования первичного источника питания, а также сократить время зарядки. 4 ил.

Генератор импульсов на лавинном транзисторе с повышенными кпд и частотой следования импульсов (варианты) // 2557475

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных схемах различного назначения. Достигаемый технический результат - повышение надежности работы при возможности многократного повышения частоты импульсов. Генератор импульсов по первому варианту содержит накопительный конденсатор, диод, включенный встречно-параллельно переходу эмиттер-база лавинного транзистора, база которого соединена через ограничительный резистор с источником запирающего напряжения, зарядный дроссель, источник питания, при этом накопительный конденсатор подключен первым выводом к коллектору лавинного транзистора, а вторым выводом через нагрузку соединен с эмиттером лавинного транзистора и общим проводом. Генератор импульсов по второму варианту содержит накопительный конденсатор, ограничительный резистор, зарядный дроссель, один вывод которого подключен к источнику питания, а второй - к коллектору лавинного транзистора, управляющий транзистор, к коллектору которого подсоединен второй вывод ограничительного резистора, причем база управляющего транзистора через стабилитрон соединена с эмиттером лавинного транзистора, а через шунтирующий резистор - со своим эмиттером и общим проводом. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Малогабаритный широтно-импульсный модулятор, устойчивый к воздействию ионизирующим излучением // 2557479

Изобретение относится к средствам создания источников вторичного электропитания (ИВЭП) аппаратуры систем управления объектами ракетно-космической и авиационной техники, а также робототехническими комплексами. Технический результат заключается в повышении защиты к воздействию ионизационных излучений. В модуляторе высоковольтный выход блока питания соединен с входом питания параметрического формирователя выходных импульсов, на первый и второй входы блока усиления сигналов обратных связей подаются сигналы ошибки, формируемые соответствующей обратной связью источника питания. Блок питания состоит из блока переключения, блока управления, блока низковольтного питания, источника опорного напряжения, блока высоковольтного питания, а генератор пилообразных импульсов в свою очередь состоит из триггера, блока смещения, генератора постоянного тока, блока установки частоты. Причем генератор постоянного тока и триггер генератора пилообразных импульсов, а также генератор постоянного тока формирователя мертвого времени выполнены стойкими к воздействию ионизирующего излучения. 8 з.п. ф-лы, 13 ил.

Генератор псевдослучайных последовательностей // 2557764

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, криптографического кодирования и передачи информации и может быть использовано для построения генераторов случайных последовательностей импульсов большой неповторяющейся длительности. Техническим результатом является обеспечение формирования неповторяющихся случайных последовательностей большой длины с характеристиками, определяемыми заданными программно кодами структуры выходной последовательности. Устройство содержит блок формирования тактовых импульсов, блок управления и настройки, блок генерации псевдослучайных последовательностей, блок программного задания структуры обратных связей и начального состояния блока генерации, блок программного задания кода структуры выходной последовательности, блок анализа структуры выходной последовательности, блок сравнения кодов. 2 ил.

Самофиксирующийся электронный ключ // 2563155

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в системах управления (СУ) для контроля прохождения команд в коммутационных схемах. Технический результат заключается в повышении надежности и помехозащищенности схемы. Самофиксирующийся электронный ключ содержит: основной транзистор, дополнительный транзистор с противоположным типом проводимости, коллектор дополнительного транзистора через резистор подключен к базе основного транзистора, коллектор основного транзистора через резистор подключен к базе дополнительного транзистора. Транзистор питания, база которого через резистор подключена к информационному входу включения питания, а его коллектор подключен к цепи питания электронного ключа. Между базой дополнительного транзистора и входом минусовой шины подключен конденсатор, к информационному входу подключена первая оптопара, выход которой подключен к базе дополнительного транзистора, к коллектору дополнительного транзистора подключена вторая оптопара, выход которой является информационным выходом электронного ключа. 1 ил.

Способ формирования электрических импульсов, имитирующих электростатические разряды с элементов плазменных двигателей космических аппаратов, и устройство для его осуществления // 2566809

Изобретение относится к технике электроракетных плазменных двигательных установок (ЭРПДУ) и может быть использовано для квалификационных испытаний составных частей ЭРПДУ - плазменных двигателей (ПД) и систем электропитания и управления (СПУ) на устойчивость к воздействию электростатических разрядов, обусловленных объемной электризацией космических аппаратов. Техническим результатом предложенных решений является расширение функциональных возможностей формирования электрических имитационных импульсов, что позволяет повысить уровень квалификации ПД и СПУ по стойкости к ЭСР. Технический результат достигается тем, что при использовании емкостного накопителя в качестве источника статического электричества его ток разрядки в испытуемое оборудование (ИО) разделяют на индуктивную и емкостно-индуктивную составляющие с помощью дополнительных емкости, индуктивности и двух разделительных диодов, формируя длительность фронта имитационного импульса, а с момента выравнивания напряжений на дополнительной и накопительной емкостях их энергии суммируют и направляют в ИО через соединенные последовательно индуктивности, завершая формирование импульса в целом. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Самосинхронный однозарядный троичный сумматор // 2574818

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может использоваться при построении самосинхронных комбинационных и вычислительных устройств, систем цифровой обработки информации. Технический результат заключается в обеспечении самосинхронной работы одноразрядного сумматора, характеризующегося отсутствием сквозного переноса при реализации на нем многоразрядного сумматора. Технический результат достигается за счет того, что в схему, содержащую два элемента И-НЕ и элемент неравнозначности, положительные и отрицательные компоненты двух слагаемых, прямой компонент первого входа переноса, прямой и инверсный компоненты второго входа переноса, прямой компонент первого выхода переноса, прямой и инверсный компоненты второго выхода переноса, положительный и отрицательный компоненты суммы, введены два элемента ИЛИ-И-ИЛИ-НЕ, два элемента ИЛИ-И-НЕ, пять элементов ИЛИ-НЕ, два элемента И-ИЛИ-НЕ, два элемента И, один элемент И-ИЛИ, два гистерезисных триггера, инвертор, нулевые компоненты входов слагаемых и выхода суммы, инверсный компонент первого входа переноса, инверсный компонент первого выхода переноса и индикаторный выход. 1 ил., 2 табл.