RU2088043C1

RU2088043C1 - Pulse bursts generator

Info

Publication number: RU2088043C1
Application number: RU94026553A
Authority: RU
Inventors: Василий Николаевич Корняков; Юрий Петрович Степура
Original assignee: Василий Николаевич Корняков; Юрий Петрович Степура
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1997-08-20
Also published as: RU94026553A

Abstract

FIELD: stabilization of output voltage. SUBSTANCE: device has load, stabilizing diode, second and third transistors. Emitter of former one is connected to common line through capacitor and to second terminal of secondary winding of pulse transformer directly. Its collector is connected to power supply line and first terminal of resistor, which second terminal is connected to base of second transistor and collector of third transistor which emitter is connected to common line, which base is connected to anode of stabilizing diode which cathode is connected to first terminals of load and second capacitor and to cathode of diode which anode is connected to collector of first transistor through output winding of pulse transformer. Second terminals of load and second capacitor are connected to common line. EFFECT: stabilization of constant level output voltage under alternation of consumed power and power supply voltage, increased efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в преобразователях напряжения. The invention relates to radio engineering and can be used in voltage converters.

Известен генератор пачек импульсов, содержащий транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине, а между коллектором и шиной питания включена первичная обмотка импульсного трансформатора, один из выводов вторичной обмотки которого подключен к базе транзистора, выходная обмотка импульсного трансформатора, шунтированная конденсатором, подсоединена одним концом к шине питания, а другим к выходной шине, цепь из параллельно соединенных резистора и конденсатора, одна точка соединения выводов которых подключена к шине питания [1]
Однако этот генератор пачек импульсов обладает невысокой стабильностью формирования пачки импульсов при изменении температуры окружающей среды и напряжения источник питания.A known pulse generator containing a transistor, the emitter of which is connected to a common bus, and between the collector and the power bus includes a primary winding of a pulse transformer, one of the terminals of the secondary winding of which is connected to the base of the transistor, the output winding of a pulse transformer shunted by a capacitor is connected at one end to power bus, and the other to the output bus, a circuit of parallel-connected resistor and capacitor, one connection point of the terminals of which is connected to the power bus [1]
However, this generator of bursts of pulses has a low stability of formation of a burst of pulses when the ambient temperature and voltage of the power source change.

Наиболее близким по техническому решению является генератор пачек импульсов, содержащий транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине, а между коллектором и шиной питания включена первичная обмотка импульсного трансформатора, один из выводов вторичной обмотки которого подключен к базе транзистора, выходная обмотка импульсного трансформатора, шунтированная конденсатором, подсоединена одним концом к шине питания, а другим к выходной шине, цепь из параллельно соединенных резистора и конденсатора, одна точка соединения которых подключена к шине питания, а к точке соединения других выводов резистора и конденсатора подсоединены выводы двух диодов, включенных в прямом направлении для базового тока транзистора, вторые выводы которых соединены с базой транзистора и с другим выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора [2]
Однако предлагаемый генератор пачек импульсов обладает невысоким КПД, а при использовании его в качестве преобразователя напряжения он не осуществляет стабилизацию заданного по уровню выходного напряжения при изменении потребляемой мощности.The closest in technical solution is a pulse packet generator containing a transistor, the emitter of which is connected to a common bus, and between the collector and the power bus, the primary winding of the pulse transformer is turned on, one of the terminals of the secondary winding of which is connected to the base of the transistor, the output winding of the pulse transformer shunted by a capacitor , connected at one end to the power bus, and the other to the output bus, a chain of parallel-connected resistor and capacitor, one connection point of which It is connected to the power bus, and the terminals of two diodes connected in the forward direction for the base current of the transistor are connected to the connection point of the other terminals of the resistor and capacitor, the second terminals of which are connected to the base of the transistor and to the other terminal of the secondary winding of the pulse transformer [2]
However, the proposed pulse pack generator has a low efficiency, and when used as a voltage converter, it does not stabilize the output voltage specified by the level when the power consumption changes.

Технической задачей является разработка генератора пачек импульсов, осуществляющего стабилизацию заданного по уровню выходного напряжения при изменении потребляемой мощности и напряжения источника питания и обладающего при этом улучшенным КПД. The technical task is to develop a generator of bursts of pulses, which stabilizes the output voltage set by the level when the power consumption and the voltage of the power source change and which has an improved efficiency.

Техническая задача достигается за счет того, что в генератор пачек импульсов введены нагрузка, стабилитрон, второй и третий транзисторы, эмиттер первого из которых соединен через первый конденсатор с общей шиной и непосредственно со вторым выводом вторичной обмотки импульсного транзистора, коллектор с шиной питания и с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с базой второго транзистора и с коллектором третьего транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, база с анодом стабилитрона, катод которого соединен с первыми выводами нагрузки и второго конденсатора и с катодом диода, анод которого через выходную обмотку импульсного трансформатора соединен с коллектором первого транзистора, а вторые выводы нагрузки и второго конденсатора соединены с общей шиной. The technical problem is achieved due to the fact that the load, the zener diode, the second and third transistors are introduced into the pulse train generator, the emitter of the first of which is connected through the first capacitor to the common bus and directly to the second output of the secondary winding of the pulse transistor, the collector to the power bus and to the first the output of the resistor, the second output of which is connected to the base of the second transistor and to the collector of the third transistor, the emitter of which is connected to a common bus, the base with the anode of the zener diode, the cathode of which is connected to ne Vym and load terminals of the second capacitor and a cathode of the diode, the anode of which through the output winding of the pulse transformer is connected to the collector of the first transistor and the second terminals of the load and a second capacitor connected to the common bus.

Генератор пачек импульсов, структурная схема которого показана на чертеже, содержит транзистор 1, эмиттер которого подключен к общей шине 2, а между коллектором и шиной питания 3 включена первичная обмотка 4 импульсного трансформатора 5, один из выводов вторичной обмотки 6 которого подключен к базе транзистора 1, выходная обмотка 7 импульсного трансформатора 5 подсоединена одним концом к коллектору транзистора 1, а другим через включенный в прямом направлении диод 8 к первым выводам конденсатора 9 и нагрузки 10, а также к катоду стабилитрона 11, анод которого подключен к базе второго транзистора 12, эмиттер второго транзистора 12 подключен к общей шине 2, а коллектор через резистор 13 к шине питания 3, а также к базе третьего транзистора 14, коллектор которого подключен к шине питания 3, а эмиттер к второму выводу вторичной обмотки 6 импульсного трансформатора 8 и через конденсатор 15 к общей шине 2, к которой подключены также вторые выводы конденсатора 9 и нагрузки 10. The pulse packet generator, the structural diagram of which is shown in the drawing, contains a transistor 1, the emitter of which is connected to a common bus 2, and between the collector and the power bus 3 the primary winding 4 of the pulse transformer 5 is connected, one of the terminals of the secondary winding 6 of which is connected to the base of the transistor 1 , the output winding 7 of the pulse transformer 5 is connected at one end to the collector of transistor 1, and the other through a forward-connected diode 8 to the first terminals of the capacitor 9 and load 10, as well as to the cathode of the zener diode 11, and the node of which is connected to the base of the second transistor 12, the emitter of the second transistor 12 is connected to the common bus 2, and the collector through the resistor 13 to the power bus 3, and also to the base of the third transistor 14, the collector of which is connected to the power bus 3, and the emitter to the second output secondary winding 6 of the pulse transformer 8 and through the capacitor 15 to a common bus 2, to which are also connected the second terminals of the capacitor 9 and the load 10.

Генератор пачек импульсов работает следующим образом. The generator of bursts of pulses works as follows.

При подключении источника питания к шинам 3 и 2 и при напряжении на нагрузке 10 (которое определяется степенью разряда конденсатора 9), меньшим от заданного номинального, стабилитрон 11 и транзистор 12 находятся в закрытом состоянии. При этом транзисторы 14 и 1 открываются. В коллекторной цепи транзистора 1 появляется ток. Нарастающий коллекторный ток сразу через трансформатор наведет напряжение на обмотке 6 такой полярности, что способствует еще большему открыванию транзистора 1. Транзистор 1 открывается лавинообразно до полного насыщения, а ток положительной обратной связи заряжает конденсатор 15 и при этом поддерживает транзистор 1 в открытом состоянии. Напряжение, вырабатываемое генератором пачек импульсов, при этом к нагрузке не прикладывается, так как напряжение, наводимое в обмотке 7 импульсного трансформатора 5, включенной последовательно с обмоткой 4, держит в закрытом состоянии диод 8. When you connect the power source to the tires 3 and 2 and when the voltage at the load 10 (which is determined by the degree of discharge of the capacitor 9), less than the specified nominal, the zener diode 11 and transistor 12 are in the closed state. In this case, the transistors 14 and 1 open. A current appears in the collector circuit of transistor 1. The increasing collector current immediately through the transformer will induce a voltage across the winding 6 of such polarity, which contributes to an even greater opening of the transistor 1. The transistor 1 opens like an avalanche until it is completely saturated, and the positive feedback current charges the capacitor 15 and at the same time keeps the transistor 1 in the open state. The voltage generated by the pulse train generator is not applied to the load, since the voltage induced in the winding 7 of the pulse transformer 5, connected in series with the winding 4, keeps the diode 8 closed.

После того, как конденсатор 15 полностью зарядится до напряжения на обмотке 6, ток через него прекратится и транзистор 1 скачком закроется постоянным напряжением на конденсаторе 15, которое имеет отрицательную полярность относительно базы. При этом напряжение источника питания суммируется с ЭДС, возникающей на обмотках 4 и 7, и через открытый диод 8 прикладывается к нагрузке 10 и конденсатору 9, заряжая его. After the capacitor 15 is fully charged to the voltage on the winding 6, the current through it will stop and the transistor 1 will abruptly close with a constant voltage on the capacitor 15, which has a negative polarity with respect to the base. In this case, the voltage of the power source is summed with the EMF arising on the windings 4 and 7, and through the open diode 8 is applied to the load 10 and the capacitor 9, charging it.

Напряжение на конденсаторе 15 начинает постепенно уменьшаться, он разряжается и через некоторое время конденсатор 15 не может противодействовать "плюсу", поступающему с эмиттера транзистора 14: транзистор 1 мгновенно открывается, в коллекторной цепи появляется ток и процессы, описанные выше, повторяются. The voltage on the capacitor 15 begins to decrease gradually, it discharges and after a while the capacitor 15 cannot counteract the “plus” coming from the emitter of the transistor 14: the transistor 1 instantly opens, the current appears in the collector circuit and the processes described above are repeated.

Генератор пачек импульсов будет генерировать последовательность импульсов, длительность которых и пауза между ними будет зависеть от величины нагрузки, степени разряда конденсатора 9 и величины напряжения источника питания. The generator of bursts of pulses will generate a sequence of pulses, the duration of which and the pause between them will depend on the magnitude of the load, the degree of discharge of the capacitor 9 and the magnitude of the voltage of the power source.

При заряде конденсатора 9 до напряжения, равного заданному номинальному, стабилитрон 11 открывается. При этом транзистор 12 открывается, а транзистор 14 закрывается. Генерация импульсов прекращается. When the capacitor 9 is charged to a voltage equal to the specified nominal, the zener diode 11 opens. In this case, the transistor 12 opens, and the transistor 14 closes. Pulse generation stops.

Источники информации
1. Патент ФРГ N 2347483, кл. 21 а 36/02, 1974.Sources of information
1. The patent of Germany N 2347483, CL 21 a 36/02, 1974.

2. А.с. СССР N 550760, кл. H 03 K 3/30, БИ 10, 1977. 2. A.S. USSR N 550760, class H 03 K 3/30, BI 10, 1977.

Claims

A pulse generator containing a first transistor, the emitter of which is connected to a common bus, the collector through the primary winding of a pulse transformer connected to a power bus, the first output of the secondary winding of which is connected to the base of the first transistor, a diode, two capacitors, a resistor, characterized in that introduced load, zener diode, second and third transistors, the emitter of the first of which is connected through the first capacitor to a common bus and directly to the second output of the secondary winding of the pulse transformer , a collector with a power bus and a first output of the resistor, the second output of which is connected to the base of the second transistor and the collector of the third transistor, the emitter of which is connected to a common bus, the base with the zener diode anode, the cathode of which is connected to the first terminals of the load and the second capacitor, and the cathode of the diode, the anode of which is connected to the collector of the first transistor through the output winding of the pulse transformer, and the second terminals of the load and the second capacitor are connected to a common bus.