Реверсивный

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 02Х!.1969 (№ 1333180126-9) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 22.IV.1971

МПК Н 031 9/00

Комитет по делам иааеретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621,375.3(088.8) Авторы изобретения

В. Л. Анхимюк и Э. Ф. Яковицкий

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

Lr l

Заявитель

РЕВЕРСИВНЪ|Й МАГНИТНО-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ

УСИЛ ИТЕЛЪ

Предлагаемый рсверсивный магнитно-полупро водниковый усилитель может быть использован в различных устройствах автоматического управления, в частности в регулируемых системах станочных электроприводовИзвестны двухтактные магнитно-полупроводниковые усилители с выходом на постоя нном токе. Их к. п. д. значительно меньше. чем у неревероивных магнитных усилителей.

Цель изобретения заключается в увеличе,нии к.,п д, реверсивного магнитно-полупроводникового усилителя и уменьшении мощности, выделяемой в управляемых транзисторах.

Это достигается за счет того, что переходы база — эмиттер управляемых транзисторов подключены к вьгходным обмоткам магнитного а втогенератора, а базы через стабилитроны соединены с делителями выходных,напряжений соответствующих магнитных усилитс.лей.

На фиг. 1 приведена, принципиальная,"хема устройства; на фиг. 2 — характер истика управления реверсивного магнитно-пол упро. водникового усилителя, на фиг. 3 — диаграмма изменения напряжения и тока нагрузки при работе автогенератора; на фиг. 4 в увеличенном масштабе показан момент перехода на работу с одовим магнитным усилителем.

Реверсивный магнитно-полупроводниковый усилитель состоит из нереверсивных мапнитиых усилителей (МУ) 1 и 2 с самонасыщением, включенньгх через транзисторы 8 и 4 иа нагрузку 5, Усилитель управляется посто5 ионным напряжением, подаваемым ка включенные последовательно-встречно обмотки управления 6 и 7 через сопротивление 8, служащее для обеспечения режима вынужденного намагничивания.

IO Транзисторы управляются магнитным а втогенератором 9, выходные обмотки 10, !1 которого подключены к входам транзисторов.

На выходе МУ установлены шлсокоомные делители напряжения 12 и 13, регулируемые резисторы которых через стабилитроны 14 и

l5 подсоединены к базам транзисторов. Конденсаторы 16 и 17 и диоды 18 и 19 служат для снятия перенапряже|гий, возникающих на транзисторах в момент переключения из-за наличия индуктивно=ти нагрузки и МУ. Конденсаторы небольшой емкости 20 си 21 служат для сглаживания напряжения на стабилитрон ах.

Cхема работает следующим образом. С помощьто обмоток смещения IlpH напряжении управления L,- 0 на выходе обоих МУ устанавливается напряжение, близкое к минимальному Регулируемые резисторы делителей напряжения устанавлтнваются в положение, при котором напряжение пробоя стабилитро291311 нов достигается на границе линейного участка характеристик выправления МУ.

Лвтогенератор 9 коммутирует транзисторы

3 и 4, так что на нагрузку 5 поочередно поступают импульсы напря>кения с МУ 1 и 2

При Uy =0 эти напряжения равны, и результирующее напряжение на нагрузке равно нулю. При увеличении U выходное напряжение одного МУ (например, Ui) ра стет, уси10 литель раоотает в ооласти положительной внутреннеll образ иой ii>13ii. В э го время .1ругой МУ входит в область отрицательной оо;>атной связи и на выходе его устанавлигвастся минимальное напряжение. Результирук>15 шее среднее напряжение на нагрузке, равное Ui — U>, при этом растет пропорциональ.но U y (нелинейности в нижней зоне харакгс.ристик управления взаимно компенсируются)

b случае у вели«ения Uy â обратном направлении картина повторяется — напряжение на нагрузке растет за счет увеличения (! . . При некотором U,, выходное напряжение

Ui достигает напряжения пробоя, стаоилнтрон 14 пробивается и при дальнейшем уве. личении (l,- держит транзистор 8 в открытом состояниями. Генерация в автогенераторе > срывается, и транзистор 4 запирается (нри необходимости для этой цели может применяться цепь смещения) . При этом

МУ 1 работает на нагрузку 5, а

МУ 2 отключен от нагрузки и работает на холостом ходу с отрицательной ооратной связью. Транзистор 8 работает в области насыщения и пропускает практиче"ки без потерь .всю мощность МУ 1 на нагрузку. транзистор 4 находится в состоянии отсечки и отключает МУ 2 от наггрузки. Увеличение

Uy â обратном направлении ведет к повторению процессов с обратной полярностью. 40

Характеристика управления предлагаемого у "илителя (фиг. 2) построена для т иповых

МУ УМЗП 20.40.21. Как видно из графика. характеристика линейна во всем диапазоне и проходит через нуль. 45

Диаграмма (фиг. 3) поясняет процесс модуляции напряжения .на нагрузке при работе а втогенератора (изменение формы выходного напряжения МУ не учитывается). Среднее напря>кение на нагрузке U,ð определяется разностью выходных напряжений МУ и 2. 50

Пульсации тока i нагрузки при достаточно большой частоте модуляции (на порядок больше частоты выходных импульсов МУ) совершенно незначительны и не оказывают влияния на работу схемы

На фиг. 4, которая показывает проце" с перехода с режима работы на двух МУ прн импульсной модуляции на работу с одним

МУ, характеристика управления прои увеличе. нии U у от нуля изобра>кается .прямой ОАВ (на нагрузку работают оба МУ). В точке Л срабатывает узел отсечки, и усилитель переходит на характеристику СЕ (работа с одним

МУ), При уменьшении (>„вследствие неоднозначности характеристики узла отсечки работа по нереверсивной схеме происходит но характеристике ЕС до точки D, в которой срабатывает узел отсечки, и характеристика переходит на прямую ЛО (на нагрузку работают оба МУ), т. е. на переходном участке возможен режим работы с одним и с двумя

МУ, но характеристика управления в оооих случаях имеет устойчивый характер

Таким образом, схема позволяет осуществить реверсивную работу с к. п. д., практически равным к. п. д. нереверсивного МУ. Характеристика управления проходит через нуль. Полупроводниковые вентили (транзисторы) работают в,ключевом ре>климе на низком напряжении и практически не создают потерь мощности. Работа в .верх н ей части характеристики (большие мощности) происходит по не реверсивной схеме через насьпценный т раыз истоp, который IB этом случае может припускать но много раз большую мощность.

Предмет изобретения

Реверсивный магнитно-полупроводниковый усилитель с выходом на постоянном токе, содержа1ций два нереверсивных магнитных усилителя и два управляемых транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения к..п. д. устройства и уменьшения мощ ности управляемых транзисторов, переходы база— эмиттер управляемых транзисторов подключены к,выходным обмоткам магнитного автогенератора, а базы — через стабилитроны соединены с делителями выходных напряжений соответствующих магнитных усилителей.

291311

Aó,В С

Аг ВгСг ! ! ! ! ! !

Еиг I

Составитель Н. Дубровская

Редактор Ю. Полякова Текред 3. Н. Тараненко

Корректор T. А. Китаева

Заказ 51/278 Изд. ¹ 164, Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва. 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Фиг 3

Тип. .арьк. фил. пред. «Патент»