"формирователь импульсног тока4
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЙТИЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
744 A «ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.03.77 (21) 2468239/18-21 с присоединением заявки Ю (51) М. К .
Н 03 К5/01 (23) Приоритет—
Гвсударствекаый каматет
СССР па делам изааретенн» и аткрытнй
Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17
Дата опубликования описания 15.05.79 (53) УДК621. .374 (088.8) (72) Автор изобретения
В. К. Антипов (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ТОКА
Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено, в частности, в мОдуляторах для управления быстродействующими волноводно-ферритовыми переключателями или фазовращателями.
Известен формирователь импульсов тока, содержащий выходной транзистор с индуктивной нагрузкой, импульсный трансформатор, диод, ключевой транзистор, источник форсирующего напряжения, подключенный к коллектору ключевого транзистора, между базой и эмиттером которого включена вторичная обмотка импульсного трансформатора, первичная обмотка которого включена в коллекторную цепь выходного транзистора последовательно с нагрузкой (1).
Однако такие схемы имеют существенный недостаток — необходимость дополнительного источника питания, превосходящего по потенциалу в несколько раз основной источник питания. Это приводит к снижению надежности, а также к увеличению габаритов и веса устройства.
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является формирователь импульсов тока, содержащий выходной транзистор, эмиттер которого через резйстор подключен к оощей шине, база соединена с входной шиной, а коллектор, через последовательно соединенные индуктив- =..ную нагрузку, первичную обмотку трансформатора и диод подключен к источнику питания, и ключевой транзистор, между базой и эмиттером которого включена вторичная обмотка импульсного трансформатора с шунти рую щи м диодом (21.
Однако такие устройства также обладают недостаточной надежностью.
1О
Цель изобретения — повышение надежности устройства.
Указанная цель достигается тем, что в формирователь импульсов тока, содержащий выходной транзистор, эмиттер которого через резистор подключен к общей шине, база соединена с входной шиной, а коллектор через последовательно соединенные индуктивную нагрузку, первичную обмотку трансформатора и диод подключен к источнику питания, и ключевой транзистор, между ба20 зой и эмиттером которого включена вторичная обмотка импульсного трансформатора с шунтирующим диодом, введены накопительный конденсатор, который включен между коллектором ключевого транзистора
661744
4 кирует источник 1 питания. Ток через ин.дуктивную нагрузку 5 начинает нарастать по экспоненциальному закону по цепи «конденсатор 9 — переход коллектор-эмиттер транзистора 10 — первичная обмотка 3— индуктивная нагрузка 5 — переход коллектор-эмиттер транзистора б, находящегося в насыщении — резистор 7 — корпус». Индуктивность первичной обмотки 3 трансформатооа 4 должна быть много меньше индуктивности,нагрузки 5. Это необходимо длятого, чтобы скорость нарастания тока определялась индуктивностью нагрузки 5, сопротивлением резистора 7 и величиной напряжения заряда конденсатора 9. Разряд конденсатора 9 ускоряет процесс нарастания тока в индуктивной нагрузке 5. При нарастании тока потенциал коллектора транзистора б повышается, а напряжение на вторичной обмотке 12, прикладываемое к переходу база-эмиттер транзистора 10 уменьша2Q ется, В какой-то момент времени ток через индуктивную нагрузку 5, а следовательно, и ток коллектора транзистора 6 достигает величины, при которой транзистор 6 из режима насыщения переходит в активный режим.
Величина Фока при этом определяется вход25 ным напряжением и коэффициентом усиления транзистора б. При выходе его из насыщения изменение напряжения на его коллекторе прекращается, что приводит к окончанию импульса, приложенного к переходу база-эмиттер транзистора 10, который зао крывается. В результате потенциал точки соединения эмиттера транзистора 10, первичной и вторичной обмоток 3 и 12 и диода 2 понижается до величины напряжения источника 1. В схеме устанавливается стаЗ5 ционарный режим, при котором ток протекает по цепи «положительная клемма йсточз ника 1 — диод 2 — первичная обмотка 3— нагрузка 5 — - переход коллектор-эмиттер в транзистора 6 — резистор 7 — корпус». т 40
При закрывании транзистора 6 положительным выбросом напряжения через диод 8 заряжается конденсатор 9 и цикл повторяется. Параметры импульсного трансформатора 4 выбираются такими, чтобы напряжение. на его вторичной обмотке 12 не успело уменьа
45 шиться до уровня запирания транзистора 10 раньше, чем ток коллектора транзистора 6 достигает максимального значения.
Таким образом, зарядом накопительного конденсатора 9 за счет возникновения ЭДС самоиндукции при закрывании транзистора и
6 и автоматического подключения его к индуктивной нагрузке 5 при открывании досв тигается ускорение процесса нарастания тоPка без дополнительного источника питания, что повышает надежность, а также уменьешает габариты и вес устроиства.
3 и обидней шиной, и зарядный диод, кото рый включен между коллекторами выходно го и ключевого транзисторов.
На чертеже представлена принципиаль ная электрическая схема устройства, в ко тором источник 1 питания соединен через диод- 2, первичную обмотку 3 импульсного трансформатора 4 и индуктивную нагрузку
5 с коллектором выходного транзистора б
Эмиттер последнего подключен к резистору
7, а коллектор через зарядный диод 8 — к накопительному конденсатору 9 и коллекто ру ключевого транзистора 10. Между базой и эмиттером последнего включена шунтиро ванная диодом 11 вторичная обмотка 12 импульсного трансформатора 4. Общая точ ка диода 2 и первичной обмотки 3 соедине на с общей точкой эмиттера транзистора 10 диода 11 и вторичной обмотки 12.
Работа формирователя импульсов тока осуществляется следующим образом.
В установившемся режиме во время дей ствия входного напряжения положительнои полярности транзистор 6 открыт и конден сатор 9 заряжен до потенциала коллектора
По окончании действия входного напряже ния транзистор б закрывается и в индуктив ной нагрузке 5 возникает электродвижущая сила (ЭДС) самоиндукции, которая соответ ствует напряжению источника 1 питания
Конденсатор 9 через диод 8 заряжаетс положительным напряжением до величинь
Ua = Uc + Е» = UK + Ic. где Ук — напряжение коллектора открытог транзистора 6 в установившемся режиме
Е ь — ЭДС самоиндукции;
I,— ток через йндуктивную нагрузку 5
L — индуктивность нагрузки;
С вЂ” величина емкости накопительног конденсатора 9.
ЭДС самоиндукции Еь, как видно и формулы, является функцией тока 1 . индук тивности L, емкости С конденсатора 9 и зависимости от выбранных величин може в несколько раз превышать напряжение ис точника питания. Заряд на конденсаторе
-- сохраняется до подачи входного напряже ния на базу транзистора 6 за вычетом час тичного разряда конденсатора 9 через закрь тый транзистор 10 и диод 8. При подаче н базу транзистора 6 входного напряжения он переходит в режим насыщения. Напряже ние источника 1 прикладывается к последо вательно соединенным индуктивной нагруз ке 5, первичной обмотке 3 трансформатора 4 т1ереходу коллектор-эмиттер транзистора 6 резистору 7. Часть этого напряжения транс формируется во вторичную обмотку 12 такой полярности,,при которой транзисто
-10 из закрытого состояния переходит в р жим насыщения. При этом напряжение кон денсатора 9 прикладывается через переход коллектор-эмиттер транзистора 10 к последовательно соединенным первичной обмотке
3 и индуктивной нагрузке 5, а диод 2 блоФормула изобретения
Формирователь импульсов тока, содержащий выходной транзистор, эмиттер кото66
5 рого через резистор подключен к общей шине, база соединена с входной шиной, а коллектор через последовательно соединенные индуктивную нагрузку, первичную обмотку трансформатора и диод подключен к источнику питания; и ключевой транзистор, между базой и эмиттером которого включена вторичная обмотка импульсного трансформатора с шунтирующим диодом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены накопительный кон1744
6 денсатор, который включен между коллектором ключевого транзистора и общей шиной, и зарядный диод, Который включен между коллекторами выходного и ключевого транзисторов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство № 374733, кл. Н 03 К 4!26, 1970.
2. Вопросы радиоэлектроники, серия «Общетехническая», вып. 3, 1962, с. 75.
Редактор Д. Мепуришвили
Заказ 2508/62
Составитель Г. Смелова
Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко
Тираж 1050 Подписное
ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
