Генератор импульсов

 

О П И С А Н И Е (i) 966862

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических .Республик (61) Дополнительное к авт, свид-sy (22) Заявлено 10.03.81 (21) 3257750/18-21 с присоединением заявки № (51)М. Кл.

Н 03 K 3/53

3Ьеудеретеенный комитат

СССР но делам изобретений и открытий (23 ) Приоритет

Опубликовано15.10.82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 1 8 . 1О . 82 (53) УДК 621 .373(088.8) (72) Авторы изобретения

С.И. Зиенко и А.М. Ремнев

I, t

l.

Смоленский филиал Московского ордена Ленийа энергетического института (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в качестве генератора импульсов для возбуждения полупроводниковых лазеров, мощных светодиодов, газоразрядных ламп накачки оптических квантовых 5 генераторов и т.д. Оно может также найти применение в устройствах электрофизической обработки металлов, например, в качестве импульсного источника питания в электроэрозионных станках.

Известен генератор импульсов, принцип действия которого основан на заряде конденсатора до амплитуды напряжения на вйходе выпрямителя и последующем отводе энергии во вспомогательный накопитель (11.

Недостатком этой системы является невозможность ее работы в ждущем ре20 жиме.

Известен генератор импульсов, содержащий накопительный трансформатор, первичная обмотка которого через

2 ключ подсоединена к источнику питания, вторичная обмотка накопительного трансформатора через диод подключена к накопительному конденсатору, параллельно которому включен разрядный коммутатор (2 ).

Однако в данном генераторе значение пикового напряжения на накопительном конденсаторе при изменении напряжения питания может существенно изменяться по величине, что может вызвать нарушение нормальной работы на- грузки, в качестве которой может использоваться лазер, мощный светодиод и т.п.

Цель изобретения - повышение стабильности пикового значения напряжения на накопительном конденсаторе.

Для достижения поставленной цели в генераторе импульсов, содержащем накопительный трансформатор, первичная обмотка которого через основной ключ подсоединена к источнику питания, вторичная обмотка накопительного

96686

2 ф

14. На его выходе возникает сигнал, который запускает схему 16 задержки и ключ 17. Включение ключа 17 приводит к уменьшению напряжения на обмотке 6 и запиранию диода 8. К его катоду прикладывается положительное напряжение конденсатора 9, а к катоду напряжение равное по величи6 не — U . Значение напряжения на .,щ и„.. кондейсаторе 9 в этом интервале работы схемы остается постоянным. Оставшаяся часть энергии магнитного поля накопительного трансформатора 3 передается в цепь первичного источника 7 питания. Ток замыкается по цепи: источник 7, обмотка, ключ 17, общая шина. После того, как энергия накопительного трансформатора 3 передана в цепь источника 7 питания, на управляющий электрод разрядного коммутатора 13 поступает отпирающий импульс. Коммутатор 13 включается. Конденсатор 9, разряжаясь через нагрузку 12, формирует мощный импульс напряжения. Величина задержки включения коммутатором 13 регулируется схемой 16 задержки.

Время открытого состояния ключа 2 выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальное значение напряжения на накопительном конденсаторе 9

0„и„ „. .Изменением величины напряФормула изобретения

3 трансформатора через диод подключена, к накопительному конденсатору,параллельно которому включен разрядный коммутатор, в накопительный трансформатор введены компаратор и допол5 нительная обмотка, подсоединенная к источнику питания через дополнительный упра вляемый ключ, включенный в обратном направлении относительно основного ключа, управляемый электрод дополнительного управляемого ключа подключен к выходу компаратора, вход которого соединен с датчиком напряжения на накопительном конденсаторе.

На чертеже представлена принципио альная электрическая схема генератора.

Генератор импульсов содержит задающий генератор 1, основной ключ 2 на МДП-транзисторе, накопительный трансформатор 3 с первичной, дополнительной и вторичной обмотками 4-6, источник 7 питания (0П„), диод, 8, накопительный конденсатор 9, датчик на- 5 пряжения на накопительном конденсаторе на резисторах 10, 11, нагрузку 12, разрядный коммутатор 13, компаратор

14 с опорным источником 1 напряжения (0п ), схему 16 задержки, дополнительный управляемый ключ 17.

Генератор работает следующим образом.

С выхода генератора 1 на вход ключа 2 поступает отпирающий импульс.

Ключ 2 открывается, в результате чего к обмотке 4 трансформатора 3 прикладывается напряжение источника 7 питания. Полярность обмоток 4-6 выбирается таким образом, чтобы напряжение, прикладываемое к аноду дио4О да 8, было запирающим. Ток в обмотке нарастает во времени по экспоненциальному закону. К моменту окончания отпирающего импульса в индуктивности обмотки 4 накапливается магнитная энергия. При запирании ключа 2 полярность напряжения на обмотках 4-6 меняет свой знак на противоположный. Это приводит к отпиранию диода 8, в результате чего начинается колебательный процесс преобразования энергии магнитного поля накопительного трансформатора 3 в электрическую энергию накопительного конденсатора 9. После того, как напряже- > ние на выходе датчика напряжения на резисторах 10, 11 достигнет опорного значения 01,. включается компаратор жения Оп можно регулировать амплитуду напряжения на конденсаторе 9 0п от некоторого минимального значения

6 — до максимального ®

0пик „, При этом КПД генератора от глубйнй регулирования выходного -наU пряжения "ик зависит слабо. 11оси

llMK Макс леднееобъясняется тем, что весь

"излишек" энергии накопительного

Ъ трансформатора возвращается в цепь первичного источника питания. Как сле- дует из принципа действия, пиковое напряжение на конденсаторе 9 практически не зависит от колебаний напряжения питающей сети, величины емкости конденсатора 9 и остаточного напряжения на ней. Генератор может работать в ждущем режиме.

Генератор импульсов, содержащий накопительный трансформатор, первичСоставитель И. Белякова

Редактор О. Колесникова Техред С.Мигунова Корректор Н. Буряк

Заказ 7899/75

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 966862 4 ная обмотка которого через основной нительный управляемый ключ, вклюуправляемый ключ подсоединена к ис- ченный в обратном направлении отноточнику.питания, вторичная обмотка сительно основного управляемого клюнакопительного трансформатора через ча, управляемый электрод дополнидиод подключена к накопительному S тельного управляемого ключа подклюконденсатору, параллельно которому чен к выходу компаратора, вход котовключен разрядный коммутатор, о т— рого соединен с датчиком напряжения л и ч а ю шийся тем, что, с на накопительном конденсаторе. целью повышения стабильности пиково- Источники информации, ro значения напряжения на накопитель->> принятые во внимание при экспертизе ном конденсаторе, в накопительный 1. Приборы и техника эксперимента, трансформатор введены компаратор и 1980, 5, с. 203, рис. 1. дополнительная обмотка, подсоединен- 2. Приборы и техника эксперимента, ная к источнику питания через допол- 1977, - 3, с. 101, рис. 1 (прототип).