Преобразователь напряжения в период следования импульсов

 

(!i)677064

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Оввз Оеветскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) До 10JIEIi3TQ 30 K "t3T. CI13,-!g— (22) Заявлено 11.04.77 (21) 2474885/18-21 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубл иковано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 01.08.79 (51) М. Кл Н 03 K 13/26

Государствениый комитет ао делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения H. И. Олейник, А. И, Захаров и Г. М. Годердзишвили (71) Заявитель.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАП РЯ)КЕНИЯ

В ПЕРИОД СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области импульсной техники и может найти применение в автоматических системах контроля и управления.

Известен преобразователь, содержащий управляемый двухтактный транзисторномагнитный автогенератор, источник эталонного напряжсния и генератор импульсов стабильной длительности.

Недостатком указанного устройства является относительная сложность схемы, необходимость применения дорогостоящих элементов, обладающих повышенной интенсивностью отказов (транзисторы автогенератора, элементы генератора импульсов стабильной длительности) .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь, который содержит генератор эталонных временных интервалов и подключенную к источнику входного напряжения цепь из соединенных последовательно эмиттерноколлекторного перехода транзистора. исто ника опорного напряжения и намагничивающей обмотки трансформатора, обмотка обратной связи которого соединена с эмиттерно-базовой цепью транзистора. Его недостаткам является сложность.

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

Цель достигается тем, что в известный преобразователь напряжения в период слс5;,îâàííÿ импульсов, содержащий генератор эталонных временных интервалов и подключенную к источнику входного напряжения цепь пз соединенных последовательно эмиттерно-коллекторного перехода трачзпстора, 1О источника опорного напряжения и намагничивающей обмотки трансформатора, обмотка обратной связи которого соединена с эмиттерно-базовой цепью транзистора, введены дроссель и три дополнительных диода, 15 причем дроссель соединен параллельно с намагничивающей обмоткой трансформатора. первый дополнительный диод включен параллельно цепи из обмотки дросселя и источника опорного напряжения, второй дополнительный диод включен последовательно в цепь обмотки обратной связи, а генератор эталонных временных интервалов выполнен на дополнительном трансформаторе, намагничивающая обмотка которого соединена параллельно с обмоткой дросселя через резистор, вторичная обмотка через диод — с источником опорного напряжения, а выходная обмотка подключена к эмиттерно-базовому переходу транзистора через третий дополнительный диод.

677064!

U10

Тогда

W, 118 — 11о W >

15

25 зо

Принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя представлена на чертеже.

Он содержит источник входного напряжения с клеммами 1 и 2, транзистор 8, трансформатор 4 с намагничивающей обмоткой 5, обмоткой б обратной связи и выходной обмоткой 7, диод 8, токоограничивающий резистор 9, стабилитрон 10, дроссель 11, диод 12, генератор 18 эталонных временных интервалов, выполненный на дополнительном трансформаторе 14 с намагничивающей обмоткой 15, обмоткой 16 обратной связи, доплнительной выходной обмоткой 17 и вторичной обмоткой 18, резисторы 19, 20, диоды 21 — 28.

К клеммам 1 и 2 источника входного напряжения последовательно подключена цепь, состоящая из эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 8, намагничивающей обмотки 5 трансформатора 4 и источцика опорного напряжения, выполненного в виде стабилитрона 10.

Обмотка 6 обратной связи трансформатора 4 соединена с эмиттерно-базовой цепью транзистора 8 через диод 8 и резистор 9, а выходная обмотка 7 через диод 28 — с выходными выводами.

Дроссель 11 соединен параллельно с намагничввающей обмоткой 5. Первый дополнительный диод 12 включен в обратном направлении параллельно цепи из обмотки дросселя 11 и стабилитрона 10. Второй дополнительный диод 8 включен последовательно в цепь обмотки б обратнюй связи и резистора 9 встречно с эмиттерно-базовым перехадюм транзистора 8.

Первичная намагничивающая обмотка

15 долол1нительного трансформатора 14 соединена параллельно с обмоткюй дросселя 11 через резистор 19. Вторичная обмотка 18 — с стабилитрана 10 через диод 21, а обмотка 16 обратной связки подключена к эмиттерно-базовому переходу транзистора

8 через резистор 20 и третий дополнительный диод 22.

Преобразователь работает следующим образом.

Предположим, что при включении источн ика входного напряжения транзистор 8 открыт. При этом намагничивающие обмот"п 5 и 15 подключены к источнику входного напряжения через ста;билитрон 10. Намагнич1ивающие обмотки 5 и 15 начинают перемагничивать сердечни1ки трансформато* ров 4 и 14 в направлении единичного состояния насыщения (в .соответстаии с обозначением начала и конца обмоток 5 и 15) в течение эталонного,и нтервала времени 1,.

Время f, задается генератором 18 временных интервалов следующим образом.

Перемагничиван1ие сердечника трансформатора 14 обеспечивает открытое состояние транзистора 8 за счет питания эмиттерно-базовой цел|и ют обмотки 16 обратной связи через резистор 20 и третий дополнительный диод 22.

Так как вгоричная обмотка 18 подключена к источнику опорного напряжения (стабилитрону) 10 через диод 21, то напряжение U18 вторичной обмотки 18 равно напряжению U 1) стабилитрона 10, т. е. U18 ——

== U1o. Тогда напряжение 018 на намагничива1ощей обмотке 15 можно найти из соотношения: где W18 — число витков обмотки 15;

W18 — число витков обмотки 18.

Напряжение на резисторе 20 равно разности, между напряжениями на дросселе ll н обмотке 15.

За счет напряжения U18 эталонный интервал времени 1„ равный времени перемапничивания сердечника трансформатора

14, остается всегда постоянным:

2В,Ч71,„S 2B,Р „S 1:Г> 1О где В, — инду1кция насыщения сердечника трансформа пора 14;

S — площадь поперечного сечения сердечника трансформатора 14.

Таким образом, на протяжении эталонного .интервала времени транзистор 8 открыт, сердечник трансформатора 14 перемагничивается, а однавременно перемагничивается и сердечник дросселя 11, в нем на капливаегся энерпия.

По окончании перемагничивания сердечника трансформатора 14 в состояние единичного насыщения ЭДС на обмотке обратной связи 16 падает до нуля, а транзистор 8 начинает закрываться, при этом цепь питания дросселя 11 прерывается. Так дроссель 11 замыкается через стабилитрон

10 и диод 12. При этом |напряжение на дросселе 11 равно напряжению Ulo пробоя стабилитрона 10. Это же напряжение приклады вается к:намагничивающим обмоткам 5 и 15, а поэтому сердечники трансформатаров 4 и 14 перемагничиваются и воз. вращаются в исходное састоиние нулевого насыщения. Одновременно за счет обмотки б обратной связи, второго дополнительного диода 8 и такоограничивающего резистора

9 транзистор 8 удерживается в закрытом состоянии. Прн переходе сердечника трансформатора 4 в нулевое состояние насыщения напряжение на обмотке обратной связи падает до нуля, транзистор 8 снова приоткрывается, ЭДС дросселя 11 меняет свою

677064 э /эх U10) (Т М/ 10

t,U„„= тик, 10

7 э //

/э

Составитель К. Дмитриев

Текред Т, Добровольская

Рсд "зг;ор А. Куирякова Коррсктор И. Симкина

Заказ 674/909 Изд. М 443 Тираж 1059 Поди испо °

14Г10 Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Y,-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» полярность, намагнпчива1ощие обмотки 5 и 15 подключаются к источнику входного на пряжения U„,, и процессы в схеме преобразователя повторяются.

Исходя из равенства вольтсекундных площадей для трансформатора 4 пде Т вЂ” период выходных колебаний.

Следовательно, частота f импульсов преобразователя обратно пропорциональна входному напряжению U,„.

Изобретение обеспечивает сокращение числа управляемых элементов в схеме до одного транзистора, позволяет выполнить устройство на основе наиболее надежных и простых составных частей, обладающих также малой стоимостью.

Формула изобретения 25

Преобразователь напряжения в период следования импульсов, содержащий генератор эталонных временных интервалов и подключенную к .источнику входного нанря- 30 жения цепь из соединенных последовательно эмиттер но-1коллвкторного перехода транзистора, источника опорного напряжения и намагничивающей обмотки трансформатора, обмотка обратной связи, которого соединена с эмиттерно-базовой цепью транзисто,ра, отличающийся тем, что, с целью упрощения,;в преобразователь введены дроссель и три дополнительных диода, причем дроссель соединен параллельно с намагничивающей обмоткой трансформатора, первый дополнительный диод включен параллельно цепи из обмотки дросселя и

Осточника опорного напряжения, второй дополнительный диод включен последовательно в цепь обмотки обратной связи, а генератор эталонных временных и нтервалов вы полнен на дополнительном трансформаторе, намагничивающая обмотка которого соединена параллельно с обмоткой д росселя через резистор,,вторичная обмотка через диод — с источником опорного напряжения, а обможа обратной связи подключена к эмиттерно-базовому переходу транзистора через третий дополнительный диод.

Источнвки Бнформации, принятые во энимание при экспертизе:

1 Авторское свидетельство СССР № 190660, кл. 42 m 14, 05.02,65.

2. Авторское свидетельство № 455482 кл. Н 03 G 13/20, 26.07.73.