SU1051686A1

SU1051686A1 - Device for exciting sound vibrator

Info

Publication number: SU1051686A1
Application number: SU823455306A
Authority: SU
Inventors: Борис Николаевич Боголюбов; Юрий Анатольевич Дубовой
Original assignee: Институт прикладной физики АН СССР
Priority date: 1982-06-17
Filing date: 1982-06-17
Publication date: 1983-10-30

Description

. Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл возбуждени колебаний вибраторо с реактивным входнымимпедансом, в частности, гидроакустических излу чателей электромагнитного, магнито стрикционного или пьезоэлектрического типов. Известны устройства дл возбужде ни вибраторов звуковых колебаний, представл ющие собой линейные усили тели мощности, выполненные на ламnax .Cl. Недостатками устройства вл етс низкий КПД,большие габариты и вес, а также низка надежность, обусловленна большим количеством элементов , Кроме того, при использовании . устройства дл возбуждени виб:раторов звуковых колебаний и индуктивным или емкостным характером входно го сопротивлени необходима компенсаци реактивной составл ющей входного сопротивлени вибратора путем подбора компенсирующей емкости или индуктивности, что приводит к трудност м в эксплуатации. Дл возбуждени вибраторов используют преобразователи мощности, содержащие тиристорыый инвертор, соединенный с блоком управлени С2 Эти преобразователи имеют малые габариты и нес при болымой мощности преобразовани , высокую надежность и высокий КПД. Однако их недостаток св зан с возможностью опрокидывани инвертор при сбо х в блоке управлени , обусловленных наличием помехи, что приводит к короткому замыканию источни ка питани через силовые тиристоры. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл возбуждени вибратор звуковых колебаний, содержащее блок управлени , выход которого соединён с входом тиристорного инвертоТ а, включающего два тиристора, дроссель включенный между анодом первого тиристора и катода второго тиристора. К среднему выводу дроссел подключе ны последовательно обмотка-звуковог вибратора и коммутирующий конденсаTopti . Недостатком устройства вл етс также низка помехоустойчивость, св занна с возможностью опрокидыва ни инвертора при сбо х в блоке управлени , обусловленных наличием помехи. Цель изобретени - увеличение по мехоустойчивости. Поставленна цель достигаетс тем,, что устройство дл возбуждени вибраторов звуковых колебаний, соде жащее тиристорный инвертор с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока и блок управлени с двум входами, снабжено трансЛорматором тока и цепочкоЧ из двух встречно-последовательно включенных транзисторов, эммиттрр-базовые переходы которых зашунтировани диодами, причем первична обмотка трансформатора тока включена в диагональпеременного тока инвертора последовательно с конденсатором, его вторична -Обмотка подключена к базам транзисторов цепочки, а силовые электроды каждого из двух транзисторов цепочки подсоединены параллельно одному из двух управл ющих входов блока управлени . На чертеже из.ображено устройство дл возбуждени вибратора звуковой частоты. Устройство содержит источник 1 питани посто нного тока, тиристорный инвертор 2 и блок 3 управлени . В общем случае тиристорный инвертор может иметь различные схемные реше ни . В приведенном варианте.инвертор 2 сострит из управл емых силовых тиристоров 4-7, соединенных по мостовой схеме. В диагональ мостовой схемы включены последовательно коммутирующий конденсатор 8 и первична обмотка трансформатора 9 тока. Вто- рична обмотка трансформатора 9 подключена к катодам диодов 10 и 11 и к базам транзисторов 12 и 13,, коллек торы которых подключены соответственно к ..входам 14 и 15 блока 3. Выходы 16-19 блока 3 соединены с управл ющими электродами тиристоров 4-7, соответственно. Обмотка 20 вибратора включена последовательно с источником 1 и инвертором 2. Входы 14 и 15 блока 3 подключены к выходу задающего генератора (не показанJ. Устройство работает следующим образом. При поступлении на вход 14 блока 3 управл ющего импульса с задающего генератора, на выходах 16, 19 блока 3 формир5 тс импульсы тока, открывающие тиристоры 4,.. 7, что приводит к зар ду конденсатора 8 от источника 1 питани через обмотку 20, тиристор 4, первичную обмотку трансформатора 9 и тиристог 7. При спадании тока зар да до нул , тиристоры 4 и 7 закрываютс и на вход 15 блока 3 поступает следующий управл ющий импульс , формирующий на выходах 17 и 18 импульсы тока, открьтвающие тиристоры 5 и 6. При этом происходит перезар д конденсатора 8 через источник 1, обмотку 20, тиристор 5, первичную обмотку трансформатора 9 и тиристор 6, Протекающий через обмотку 20 ток зар да и перезар да конденсатора- 8 приводит к возбуждению вибратора звуковых колебаний. При протекании тока по первичной обмотке трансформатора 9 в его вто31051686. The invention relates to electrical engineering and can be used to vibrate vibrators with reactive input impedances, in particular, acoustic waves of electromagnetic, magnetostrictive, or piezoelectric types. Devices are known for initiating sound vibration vibrators, which are linear power amplifiers made on lamnax .Cl. The disadvantages of the device is low efficiency, large size and weight, as well as low reliability due to the large number of elements, In addition, during use. devices for exciting vibratory oscillators and the inductive or capacitive nature of the input impedance; necessary to compensate the reactive component of the input impedance of the vibrator by selecting a compensating capacitance or inductance, which leads to difficulties in operation. To excite vibrators, power converters containing a thyristor inverter connected to control unit C2 are used. These converters are small in size and carried with high conversion power, high reliability and high efficiency. However, their disadvantage is associated with the possibility of the inverter tipping over when the control unit fails due to interference, which leads to a short-circuit of the power supply through the power thyristors. Closest to the proposed technical entity is a device for exciting a vibrator of sound vibrations, containing a control unit, the output of which is connected to the input of a thyristor invertoT and includes two thyristors, a choke connected between the anode of the first thyristor and the cathode of the second thyristor. A winding-sound vibrator and a commutating condenser Topti are connected in series to the middle lead of the throttle. A disadvantage of the device is also low noise immunity, which is associated with the possibility of the inverter tilting when it crashes in the control unit, due to the presence of interference. The purpose of the invention is an increase in mechanical stability. The goal is achieved by the fact that the device for exciting vibrating oscillators, containing a thyristor inverter with a switching capacitor in the diagonal of alternating current and a control unit with two inputs, is equipped with a current transLormator and a chain of two opposite-connected transistors, whose emitter-basic transitions diodes bypassing, the primary winding of the current transformer is included in the diagonal alternating current of the inverter in series with the capacitor, its secondary winding under lyuchena to the bases of transistors chain, and power electrodes of each of the two chains of transistors are connected in parallel to one of the two control inputs of the control unit. The drawing of FIG. Shows a device for exciting an audio vibrator. The device comprises a DC power supply 1, a thyristor inverter 2 and a control unit 3. In the general case, the thyristor inverter can have various circuit solutions. In the above embodiment. Inverter 2 blinds from controlled power thyristors 4-7 connected by a bridge circuit. In the diagonal of the bridge circuit are connected in series switching capacitor 8 and the primary winding of the current transformer 9. The secondary winding of the transformer 9 is connected to the cathodes of diodes 10 and 11 and to the bases of transistors 12 and 13, whose collectors are connected respectively to inputs 14 and 15 of unit 3. Outputs 16–19 of unit 3 are connected to control electrodes of thyristors 4 -7, respectively. Vibrator winding 20 is connected in series with source 1 and inverter 2. Inputs 14 and 15 of unit 3 are connected to the output of the master oscillator (not shown J. The device operates as follows. When a control pulse from the master oscillator 3 arrives at input 14, the outputs 16, 19 of the block 3, the current pulses forming thyristors 4, .. 7, which leads to the charge of the capacitor 8 from the power source 1 through the winding 20, the thyristor 4, the primary winding of the transformer 9 and the thyristor 7. When the charging current drops to zero, thyristors 4 and 7 are closed and on In block 15, the next control impulse is received, which generates current pulses at outputs 17 and 18 and opens thyristors 5 and 6. In this case, capacitor 8 is recharged via source 1, winding 20, thyristor 5, primary winding of transformer 9 and thyristor 6, The current of charge and recharging of the capacitor 8 flowing through the winding 20 causes the vibrator to vibrate. When the current flows through the primary winding of the transformer 9 into its oscillator

ричной обмотке протекает ток, откры-вторична обмотка которого подключенаa current flows through the primary winding, the open-secondary winding of which is connected

вающий транзистор 13 на врем проте-к базам транзисторов и диодам, шунtransistor 13 at the time of prote-to the bases of transistors and diodes, shun

кани тока по тиристорам 4, 7, атирующим входам блока yпpaвлeни current on the thyristors 4, 7, atiruyuschim inputs of the control unit

тражзистор 12 - на врем протекани обеспечивает защиту инвертора приthe breaker 12 - for the duration of the flow protects the inverter when

тока по тиристорам 5, 6, т.е транс сбо х в блоках управлени , за счетcurrent through the thyristors 5, 6, i.e., trans sbox in the control units, due to

форматор 9, транзисторы 12 и 13 и 5чего и достигаетс положительныйformator 9, transistors 12 and 13 and 5 which is achieved positive

диоды 10 и 11 осуществл ют обратнуюэффект - увеличиваетс помехоустойсв зь между тиристорным инверторомчивость. 2 и блоком 3 управлени . В результате входы 14 и 15.блока 3 шунтиг Предлагаемое устройство упрощено рованы малым сопротивлением открытых 10 за счет выполнени обмоткой вибратранзисторов 12 и 13, что обеспечива-тора, включенной последовательноDiodes 10 and 11 have an inverse effect - increased interference immunity between the thyristor inversion. 2 and control unit 3. As a result, the inputs 14 and 15.block 3 shuntig The proposed device is simplified by the low resistance of open 10 due to the winding of the vibratransistors 12 and 13, which provide a torch connected in series

ет защиту инвертора 2 при сбо х в.тиристорному инвертору, функцииprotects the inverter 2 when it fails.

блоке 3 или в задающем :генераторе,токоограничивающего дроссел . Кромеblock 3 or in the master: the generator, the current-limiting throttle. Besides

т.е. исключаетс возможность опро- того, снижены габариты и вес усткидывани инвертора при воздействии 15ройства, что имеет большое значениеthose. the possibility of interrogation is eliminated, the size and weight of the inverter are reduced when exposed to 15 devices, which is of great importance

помех. при его использовании дл возбуждеТаким образом, введение в устрой-ни гидроакустических излучателейinterference. when used to excite So, the introduction of hydroacoustic emitters into the device

ство дл возбуждени .вибраторов зву-большой мощности в экспедиционныхfor excitation of high-power sound vibrators in expeditionary

ковых колебаний трансформатора тока,услови х.oscillations of the current transformer, conditions.

Claims

(54 '.) (57) DEVICE FOR EXCITATION. . SOUND VIBRATION VIBRATOR, containing a thyristor inverter with a switching capacitor in the diagonal of zyyy \ alternating current and a control unit .. with two inputs, distinguishing. In order to increase the noise immunity, it is equipped with a current transformer and a chain of two transistor-connected transistors, the emitter-base transitions of which are shunted by diodes, and the primary winding of the current transformer is connected in series with the capacitor in the diagonal of the inverter’s alternating current, its secondary winding .. is connected to the bases of the transistors of the circuit, and the power electrodes of each of the two transistors of the chain are connected in parallel to one of. two control inputs of the control unit.