CS207034B1 - Zapojenie obvodu impulzného generátore s vyššou výkonovofrekvenčnou stabilitou - Google Patents

Description

POPIS VYNALEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 ) 207 034 lil) (Bl)

(6II (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 29 06 79 (2I) PV 4575-79 (5l)lnt.ci.3 H 03 K 3/335H 03 K 3/35

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zveřejněné 30 05 80 (45) Vydané 01 11 83 (75)

Vntor vynálezu

MÁRKUSS IVAN Ing., NOVÉ MĚSTO NAD VÁHOM (S4) Zapojenia obvodu impulzného generátore s vyššou výkonovofrekvenčnou stabilitou

Vynález sa týká zapojenia obvodu impulzného generátore s vyášou výkonovofrekvenčnoustabilitou a so zvýšenou závislosťou času nabitia koňdenzátora splnacej funkcie od reak-tancie záťaže generátore pře generovanie sinusových impulzov v jeho odporovej záťaži s ne-závislou reguláciou ich opakovacej frekvencie, zvlášť vhodného pre aplikácie výkonovéhoultrazvuku.

Pri týchto aplikáciach je potřebné budiť elektrická zaťažovaciu impedanciu prúdovýmimpulzom v tvare jednej periody harmonického priebehu s opakovacou frekvenciou nižšouviac ako o jeden rád v porovnaní s frekvenciou prúdového impulzu.

Doteraz známe zapojenia umožňujú v záťaži vybudiť elektrický impulz o poměrně vyso-kých výkonech, avšak nie je možné veTmi zvyšovať frekvenciu zapínania tyristoru bez po-klesu výkonu v impulze na záťaži, pretože počas doby vypnutia tyristoru sa kondenzátornestačí nabiť na plné napfitie zdroje jednosměrného napfitia a tyristor je už opfiť zopnutý.Nabíjecí odpor nie je možné pre urýchlenie nabíjania zmenšovať pod hodnotu zabezpečujúcuspolehlivé vypínanie tyristoru po skončení pracovného impulzu v záťaži. V inom známom zapojení je nabíjecí odpor nahradený tranzistorom a diodou, ktoráslúžia ako automatický regulátor nabíjania. To znamená, že počas vypnutia tyristoru má 20? 0J4 2 207 034 tranzistor malý odpor a zabezpečí rýchle nabitie kondenzátora. Počaa vypnutia tyriatorusa vplyvom poklesu prúdu cez regulační! diodu uzavrie tranzistor a tým odpojí zdroj jed-nosměrného napátia. Toto zapojenie je pčvodne určené len. na generovanie impulzov jednejpolarity na záťaži.

Nabíjecí odpor mčže byť tiež nahradený tyristorom alebo polovodičovým prvkom riade-ným v oboch smeroch, ktorý je spúáťaný zo ápeciólneho zdroja spínacích impulzov časovéoneskorených oproti spúáťacím impulzom pracovného tyristora. Takéto rieáenie je technickynáročné a nezabezpečí vhodnú závislosť oneskorenia od změny reaktancie záťaže,

Vyááie uvedené nedostatky takýehto zapojení zmierňuje zapojenie obvodu impulznéhogenerátore s vyěáou výkonovofrekvenčnou stabilitou podTa tohoto vynálezu, ktorého podsta-tou je, že prúdový snímač je zapojený do série s diodou. Jeho výstup je připojený cezoneskorovací obvod a tvarovač impulzov na vstup polovodičového spínacieho prvku, ktoréhovýstup je paralelné připojený na nabíjací odpor pomalého nabíjania. Primárné vinutietransformátora je cez kondenzátor spínacej funkcie připojené paralelné na výstup hlavné-ho tyristora. Hlavný tyristor je paralelné připojený k opačné polarizovanéj dióde. Výhoda zapojenia obvodu impulzného generátore a vyášou výkonovofrekvenčnou stabili-tou podTa tohoto vynálezu spočívá v rýchlom nabití kondensátora spínacej funkcie cez po-lovodičový spínací prvok, pričom sa čas nabitia automaticky reguluje v závislosti od změ-ny reaktancie záťaže.

Zapojenie obvodu impulzného generátore s vyášou výkonovofrekvenčnou stabilitou jepříkladné znázorněné na připojených výkresoch, kde na obr. 1 je zapojenie obvodu v bloko-vé j schéme, na obr. 2 je konkrétné prevedenie zapojenia obvodu, v ktorom je ako polovodi-čový spínací prvok £ použitý triak a zdroj referenčného napfitia pre tvarovač impulzov 2tvoří odpor R5 a Zenerova dioda Z5. na obr. 3 je konkrétné prevedenie zapojenia obvodu,v ktorom je ako polovodičový spínací prvok 4 použitý tyristor a zdroj referenčného napá-tia pre tvarovač impulzov 2 tvoří batéria B a na obr. 4 sú znázorněné priebehy napátiaa prúdu objasnujúce funkciu popísaného zapojenia podTa obr. 3, pričom A - je znázorněný časový priebeh spúáťacích impulzov hlavného tyristora 8 B - časový, priebeh prúdového impulzu v obvode kondenzátora 10, resp. v obvode záťaže 12C - časový priebeh impulzu napátia snímaného prúdovým snímačom £ D - časový priebeh impulzu napátia oneskcreného oneskorovacím obvodom 6E - časový priebeh impulzu napátia vytvarovaného tvarovačom impulzov £, ktorý spúáťa po- lovodičový spínací prvok £ P - časový priebeh nabíjacieho prúdu cez polovodičový spínací prvok £.

Zapojenie obvodu impulzného generátore podTa blokovej schémy je převedené následov-ně. Prúdový snímač £ je zapojený do série s diodou 2* Jeho výstup je připojený cez ones-korovací obvod 6 a tvarovač impulzov £ na vstup polovodičového spínacieho prvku £, kto-rého výstup je paralelné připojený na nabíjecí odpor 2· Primárné vinutie transformátora 3 207 034 11 je cez kondensátor spínaeej funkcíe 10 připojené paralelné na vystup hlavného tyristo-ra 8. Hlavný tyriator 8 je paralelné připojený k opačné polarizovanej diodě 2· V konkrétnom vyhotovení na obr. 2 je ako polovodičový spínací prvok 4 použitý triak,připojený cez ochranný odpor Ro a ochranná indukčnosť Lo na hlavný tyristor 8. PrispSso-bovací odpor R3 je připojený na vstup oneskorovacieho obvodu 6 pře impedančně prispdsobe-nie výstupu prúdového snímače 2· Ako zdroj referenčného napětia pre tvarovač impulzov 2je použitá Zeneróva dioda Z5 paralelné s odporom R5. V ďalšom konkrétnom vyhotovení na obr. 3 je ako polovodičový spínací prvok 4 použitýv sérii s ochranným odporom Ro a ochrannou indukčnosťou Lo tyristor. Prispftsobovací od-por R3 je připojený na vstup oneskorovacieho obvodu 6 pre impedančně prispfisobenie výs-tupu prúdového snímače 2· Ako zdroj referenčného napětia pře tvarovač impulzov 2 j® po-užitá batéria B. flasť prúdového impulzu výstupného obvodu tvořeného kondenzátorom 10 a primárným vi-nutím transformátora 11, ktorá prechádza diodou 2, j® časové oneskarená o pol periodyza časťou impulzu prechádzajúceho hlavným tyristorom 8. Prúdový snímač 2 snímá napětiaúměrné čo do tvaru a velkosti prúdu prechádzajúcemu cez diodu 2· Toto napětie sa privádzana vstup oneskorovacieho obvodu 6, ktorý spfisobí ďalšie oneskorenie napěťového impulzuo čas rovnajúci sa šírke napěťového impulzu. Oneskorený napěťový impulz sa vytvarujev tvarovači impulzov 2» ktorý přepustí len časť polsínusového impulzu, čím zmenší jehošířku a spdsobí dodatočné oneskorenie oproti spúšťaciemu impulzu hlavného tyristora 8.Takto časové a tvarové upravený impulz spúšťa potom polovodičový spínací prvok 4, čímumožní rýchle nabitie kondensátora 10. Polovodičový spínací prvok 4 sa vypne, keď nabíje-cí prúd kondenzátora poklesne pod prídržný prúd polovodičového spínacieho prvku 4. V konkrétnom vyhotovení podlá obr. 2 je polovodičový spínací prvok 4 tvořený riade- nou pěťvretvovou štruktúrou spínaný záporným impulzom, ktorého polarita sa nastavuje sme-rom sekundárného vinútia prúdového transformátora, ktorý tn reprezentuje prúdový snímač 2·Ochranný odpor Ro obmedzuje maximálny prúd prechádzajúci riadenou pSSřvrstvovou štruktúroupri nabíjení kondenzátora 10 na povolenú hodnotu a ochranná indukčnosť Lo ebmedzuje str-most nárastu prúdu pod povolenú kritickú medzu, pričom Ro«^Rn, kde Bh je hodnota nabíja-cieho odporu 2· * , . V konkrétnom převedení podlá-obr. 3 je polovodičový spínaní pnvok 4 tvořený riade- nou átvorvrstvovou štruktúrou spínaný kladným impulzem. Z hlediska funkčnosti a výhodnosti* sú obidve zapojenia úplné rovnocenné.

Oddělené vypínače a Vg sú potřebné pre správnu funkciu celého impulznéhe generá-tore, pričom sa ako prvý zapína vypínač ¥^, čím sa nabíja kondeazátor 10 na potřebné na-pětie a až potom sa zapína vypínač Vg, ktorý privádza na hlavný tyristor § spúšťaeí im-pulz.

Claims (1)

1. 4 207 034 PREDMET Ví NÁLEZU Zapojenie obvodu impulzného generátore s vySSou výkonovofrekvenčnou stabilitou a sozvýšenou závislosťou Sasu nabitia kondensátora spínačej funkcie od reaktancie záťaže ge-nerátore pre generovanie sinusových impulzov v jeho odporovej záťaži s nezávislou regulá-ciou ich opakovacej frekvencie, pričom na zdroj jednosměrného napStia je paralelné připo-jený generátor spúšťacích impulzov s hlavným tyristorom a na sekundárné vinutie transfor-mátora je připojená záťaž, vyznačujúce sa tým, že prúdový snímač /7/ je zapojený do sé-rie s diodou /9/ a jeho výstup je připojený cez oneskorovací obvod /6/ a tvarovač impul-zov /5/ na vstup polovodičového spínacieho prvku /4/, ktorého výstup je paralelné připo-jený na nabíjací odpor /3/, pričom primárné vinutie transformátora /11/ je cez kondenzá-tor /10/ připojené paralelné na výstup hlavného tyristora /8/ a hlavný tyristor /8/ jeparalelné připojený k opačné polarizovanéj diodo /9/· 4 výkreey