Przedmiotem wynalazku jest wzmacniacz impulsów majacy zastosowanie do wyzwalania tyrystorów w ukladach przeksztaltnikowych o dowolnej mocy i dowolnym stopniu zlozonosci oraz w ukladach zasilania obwodów wzbudzania.Stan techniki. Znany, z polskiego opisu patentowego nr 70 991, tyrystorowy generator impulsu zawiera stopien wstepny, formujacy impulsy sterujace polaczony ze stop¬ niem wyjsciowym. Stopien wyjsciowy zawiera kondensator polaczony z jednej strony z anoda tyrystora oraz poprzez rezystor z dioda, co stanowi obwód ladowania kondensa¬ tora. Z drugiej strony kondensator jest polaczony z dio¬ dami wyjsciowymi, które lacza sie z transformatorami bramkowymi, stanowiacymi obwód rozladowania oraz z dioda bocznikujaca wyjscie.Dioda boczn kujaca wraz z diodami wyjsciowymi stanowi obwód tlumienia energii transformatorów bramkowych.Wygenerowanie impulsu nastepuje przez wyzwolenie tyrystora w stopniu wyjsciowym, który poprzez transforma¬ tor bramkowy, zamyka obwód rozladowania kondensatora naladowanego uprzednio poprzez diode ze zródla napiecia przemiennego.Niedogodnoscia opisanego ukladu jest to, ze wyzwolenie tyrystora, zalaczajacego kondensator, moze nastapic tylko w tej czesci okresu napiecia zasilajacego, w której istnieja warunki do pózniejszego wylaczenia tyrystora. Powoduje to, ze poszczególne generatory musza byc scisle przypo¬ rzadkowaneokreslonymfazom napieciazasilajacego i równo¬ czesnie okreslonym torom generacji impulsów. W ukladzie tym nie jest mozliwe generowanie impulsu w dowolnej chwili przez kazdy z generatorów, wobec czego generator 10 15 20 25 30 ten nie moze byc stosowany do wytwarzania impulsów dla przeksztaltników z mostkami sterowanymi kokjnosciowo.Ponadto, ze wzgledów powyzszych wytwarzaniepodwójnych lub poczwórnych impulsów krótkich nastepuje tu przez wzajemne kojarzenie, to jest laczenie wyjsc generatorów nalezacych do róznych torów. Powoduje to wzajemne oddzialywanie skojarzonych torów poprzez wspólne obwody rozmagnesowana transformatorów bramkowych co pro¬ wadzi do wystepowania zaklócen w pracy przeksztaltnika.Inny znany, z polskiego opisu patentowego nr 70 990, tranzystorowy generator impulsów sklada sie ze stopnia wstepnego polaczonego, poprzez stopien formujacy ze stopniem wyjsciowym. Stopien wyjsciowy, pelniacy funkcje wzmacniacza impulsów, ma wejscie pojemnosciowe z dioda Zenera, okreslajaca próg sygnalu wejsciowego, i dwa stopnie wzmacniajace, z których pierwszy jest wykonany w ukladzie wspólnego emitera a drugi w ukladzie Darlingtona równiez o dzialaniu progowym, uzyskanym przez wlaczenie diody Zenera w obwodzie bazy tranzystora wyjsciowego. Obciaze¬ nie stopnia wyjsciowego stanowi transformator bramkowy, którego uzwojenie pierwotne zbocznikowane jest obwodem tlumiacym, zlozonym z diody polaczonej szeregowo z dioda Zenera. Stopien wyjsciowy jest przystosowany do koja¬ rzenia poprzez diody ze stopniami wyjsciowymi innych torów generacji i impulsów.Niedogodnoscia opisanego generatora jest to, ze genero¬ wany impuls ma zbyt dlugi czas narastania, a ze wzgledu na zbyt niska czestotliwosc graniczna powtarzania impulsów nie nadaje sie do wzmacniania impulsów wielokrotnych.Kojarzenie wyjsc poprzez diody prowadzi do wzajemnego 122 385122 385 3 oddzialywania skojarzonych generatorów za posrednictwem wspólnego obwodu rozmagnesowania.Opisany generator ma skomplikowayny obwód sygnali¬ zacji dzialania i nie nadaje sie do wspólpracy z ukladami zbudowanymi w technice dyskretnej. Równiez znany, (Konopinski T.: ^Projektowanie transformatorów ukladów tyrystorowych" Elektronika, Nr 7—8/1977 r.) stopien wyjsciowy w ukladzie wspólnego emitera, w którym kolek¬ tor tranzystora polaczony z uzwojeniem pierwotnym tran¬ sformatora bramkowego, zbocznlkowanym dioda polaczona szeregowo z dioda Zenera. Drugi koniec uzwojenia pierwot¬ nego jest polaczony z dodatnim biegunem zasilania pc- pnzSjfTezystor, zbocznikowany szeregowym obwodem RC.Jeden koniec uzwojenia wtórnego jest polaczony z katoda tyrystora, a drugi laczy sie poprzez diode z bramka. Miedzy btamke i katode tyrystora sa wlaczone równolegle rezystor i jkondensator. Niedogodnoscia opisanego ukladu jest to, ze nie nadaje sie-on-d© przenoszenia impulsów wielokrot¬ nych o duzym wspólczynniku wypelnienia.* Cel wynalazku. Celem wynalazku jest opracowanie, niewrazliwego na zaklócenia zewnetrzne, wzmacniacza impulsów przeznaczonego do wyzwalania bramkowego tyrystorów w prostych i zlozonych ukladach przeksztaltni¬ kowych oraz umozliwiajacego przenoszenie impulsów, o duzejstromosci i amplitudzie, w szerokimzakresie czesto¬ tliwosci powtarzania i czasów trwania impulsu.Istota wynalazku. Wzmacniacz impulsów zawiera tras- zystor,_którego baza jest polaczona, poprzez rezystor, z wejsciem wzmacniacza, które równiez jest polaczone po¬ przez drugi rezystor z biegunem dodatnim zródla zasilania.Kolektor tego tranzystora zlaczony z baza drugiego tranzys¬ tora jest zasilany, poprzez rezystor, z dodatniego bieguna zasilania, natomiast jego emiter laczy sie z masa wzmacnia¬ cza. Kolektor drugiego tranzystora jest polaczony poprzez rezystor z biegunem dodatnim zródla zasilania, zas emiter tego tranzystora laczy sie z baza trzeciego tranzystora.Ponadto na wyjsciu wzmacniaczajest zabudowany transfor¬ mator bramkowy, którego jeden koniec uzwojenia wtórnego jest polaczony z katoda, a drugi poprzez diode z bramka wyzwalanego tyrystora. Kolektor koncowego tranzystora jest polaczony z dodatnim biegunem zródla zasilania, po¬ przez dwie równolegle galezie, utworzone, jedna z szere¬ gowo zlaczonych rezystora i diody elektroluminescencyjnej, a druga z szeregowo zlaczonych diody i diody Zenera.Kolektor tego tranzystora jest polaczony z uzwojeniem pierwotnym transformatora bramkowego poprzez rezystor, zbocznikowanykondensatorem, Wzmacniacz impulsów wedlug wynalazku, odznacza sie niewrazliwoscia na zaklócenia co pozwala na stosowanie go do pracy w obecnosci silnych pól elektromagnetycznych i przy duzych odleglosciach miedzysterownikiema wzmac¬ niaczem co jest szczególnie istotne w przeksztaltnikach najwiekszej mocy. W przekFztaltnikacjh tych, przy duzej liczbie tyrystorówlaczonych równoleglestosuje sie odrebny wzmacniacz dla kazdego tyrystora przez co uzyskuje sie przesylanie i dystrybucje sygnalu tylko o charakterze infor- madcyjoym oraz zminimalizowanie dlugosci torów mocy i wyeliminowanie wzajemnnego oddzialywania torów przesylaniaimpulsów.Wzmacniacz, wedlug wynalazku, ma mozliwosc przeno¬ szenia zarówno pojedynczych impulsów jak tez impulsów wielokrotnych wobecczego maszerokie zastosowanie. Moze byc stosowany do wyzwalania tyrystorów w ukladach przeloztaltnLkowych o dowolnej mocy i dowolnym stopniu zlozonofci oraz w ukladach zasilania obwodów wzbudzenia 4 oraz do pracy w ukladach falowników napiecia lub pradu.Poza tym wzmacniacz ten odznacza sie duzaniezawodnoscia dzialania,cojestistotneze wzgledu napracewpodwyzszonej temperaturze otoczenia. Ponadto wzmacniacz, wedlug wy- 5 nalazku, jest odporny na dlugotrwale zwarcie sterowania i na zwarcie wyjscia do zasilania lub do masyoraz na zwarcie strony wtórnej transformatora, przerwanie sterowania, które jest najbardziej prawdopodobnym uszkodzeniem, nie powoduje generowania impulsu na wyjsciu wzmacnia¬ lo cza.Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest uwi¬ doczniony w przykladowym wynalazku na rysunku, który przedstawia schemat ukladu.Przyklad wykonania. Uklad zawiera tranzystor Ti, 15 któregobazalaczysiepoprzezrezystor Ri z wejsciem ukladu, które równiezpoprzez drugi rezystor Ri laczysie z biegunem dodatnim zródla zasilania. Kolektor tranzystora Ti laczy sie z baza drugiego tranzystora T2 i poprzez rezystor R2 z biegunem dodatnim zródla zasilania. Kolektor drugiego 40 tranzystora T2jestpolaczonypoprzezrezystorR4 zbiegunem dodatnim zródla zasilania, natomiast emiter tego tranzys¬ tora T2 laczy sie z baza trzeciego tranzystora T3. Emitery pierwszego i trzeciego tranzystora (Ti i T3) lacza sie z masa ukladu. Kolektor trzeciego tranzystora T3 jest polaczony 25 z dodatnim biegunem zródla zasilania poprzez dwie galezie utworzone jedna z szeregowo zlaczonych rezystora Rs z dioda elektroluminescencyjna DE, a druga z szeregowo zlaczonych diody Di z dioda Zenera DZ. Ponadto kolektor trzeciego tranzystora Tajest polaczony, poprzez rezystor R* 30 zbocznikowany kondensatorem C, z jednym koncem pier¬ wotnego uzwojenia transformatora bramkowego Tr, któ¬ rego drugi koniec laczy sie z biegunem dodatnim zródla zasilania. Jeden koniec uzwojenia wtórnego jest polaczony poprzez diode wyjsciowa D2 z bramka tyrystora a z jego 35 katoda laczy sie drugi koniec uzwojenia.Dzialanie wzmacniacza impulsów, wedlug wynalazku* polega na tym, ze wejscie wzmacniacza zwiera sie z masa za posrednictwem elementu dyskretnego z otwartym kolek¬ torem. Zwarcie wejscia oznacza dla wzmacniacza sygnal 40 czynny, któremu odpowiada generowanie impulsu na wyj¬ sciu a wejscie otwarte oznacza stan spoczynkowy. Wstanie spoczynkowym prad bazy tranzystora Ti wyznaczony jest napieciem zasilania oraz wartoscia rezystancji Ri i R2.Tranzystor Ti ten jest w stanie nasycenia, natomiast tran- 43 zystory T2 i T3 sa w tym czasie w stanie odciecia. Zwarcie linii przesylowej powoduje przeplyw pradu ze zródla zasi¬ lania poprzez rezystor R2 i element zwierajacy, a tranzystor Ti zostaje w tym czasie wylaczony. Powoduje to zalaczenie tranzystorów T2 i Ta oraz zalaczenie pierwotnego uzwojenia. 50 transformatora bramkowego Tr, poprzez równolegly obwód rezystora R6 i kondensatora C. Jednoczesnie zostaje zalaczona, poprzez rezystor R5 dioda elektrolumi¬ nescencyjna DE, która swieceniem sygnalizuje generowanie impulsów. Uzwojenie pierwotne transformatora Tr jest 55 zalaczone do chwili, gdy rozwarcie linii przesylowej, po zadanym czasie trwania impulsu, powoduje nasycenie tranzystora Ti i odciecie pozostalych tranzystorów T2 i Ta.W czasie zalaczenia transformatora T^ w jego uzwojeniu pierwotnym indukuje sie sila elektromotoryczna, która po 40 przetransformowaniu na strone wtórna, wywoluje przeplyw pradu w obwodzie bramka-katoda. Parametry impulsu sa wyznaczone poprzez parametry obwodu wyj¬ sciowego wzmacniacza i przez parametry transformatora T„ który dla zapewnienia krótkiego czasu narastania im- 45 pubu musi charakteryzowac sie mozliwie mala indukcyj-122 385 noscia rozproszenia, zas dla prawidlowego przeniesienia impulsu o odpowiednim czasie trwania, winien posiadac wystarczajaco duza indukcyjnosc glówna. Obwodem zlo¬ zonymz rezystora R6ikondensatora C formujesiepoczatko¬ wa czesc wierzcholka impulsu w postaci przeregulowania kilkakrotnie przewyzszajacego ustalona wartosc amplitudy impulsu. Rezystorem R6 ogranicza sie wartosc pradu zwarciowego transformatora Tr i wyznacza sie prosta mozliwych wyzwolen w obszarze charakterystyk bramko¬ wych tyrystora. Po zakonczeniu impulsu i odcieciu tranzys¬ tora T3, energie zgromadzona w indukcyjnosci transforma¬ tora Trjest tlumiona w obwodzie zawierajacym: uzwojenie pierwotne rezystor R6 zbocznikowany kondensatorem C oraz diode Di i diode Zenera DZ. Obwód ten zapewnia ograniczenie wartosci napiecia na kolektorze tranzystora T3 iszybkierozmagnesowanietransformatora Trpowylaczeniu, przy czym czesc energii jest przejmowana przez kon¬ densator C.Zastrzezenie patentowe Wzmacniacz impulsów, zawierajacy tranzystor, którego bazajest polaczona poprzezrezystor z wejsciemwzmacniacza 10 15 20 i poprzez drugi rezystor z biegunem dodatnim zródla za¬ silania, zas kolektor tego tranzystora zlaczony z baza dru¬ giego tranzystora jest zasilany poprzez rezystor z dodat¬ niego bieguna zasilania, natomiast emiter tranzystora pierwszego laczy sie z masa wzmacniacza, przy czymkolek¬ tor drugiego tranzystora jest polaczony, poprzez rezystor, z biegunem dodatnim zródla zasilania, a jego emiter laczy sie z baza trzeciego tranzystora, ponadto z wyjsciem wzmacniacza jest polaczony transformator bramkowy, którego jeden koniec uzwojenia wtórnego jest polaczony z katoda a drugi poprzez diode z bramka wyzwalanego tyrystora, znamienny tyrii, ze kolektor koncowego tranzys¬ tora (Ta) jest polaczony z dodatnim biegunem zródla zasilania poprzez dwie równolegle galezie, utworzone: jedna z szeregowo zlaczonych rezystora (R5) z dioda elektroluminescencyjna (DE), a druga galaz z szeregowo zlaczonych diody (Di) z dioda Zenera (DZ), a ponadto kolektor tego tranzystora (T3)jest polaczony z uzwojeniem pierwotnym transformatora bramkowego (TR), poprzez rezystor (R) zbocznikowany kondensatorem (C). + f //£* PL