SU1220108A1

SU1220108A1 - Магнитный усилитель

Info

Publication number: SU1220108A1
Application number: SU843792093A
Authority: SU
Inventors: Валерий Евгеньевич Гизлер; Татьяна Михайловна Панченко; Юрий Леонидович Федоров
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1986-03-23

Abstract

Изобретение примен етс в системах управлени и регулировани вентильными преобразовател ми. Цель изобретени - повышение КПД. Устройство содержит магнитный усилитель (МУ) с рабочими обмотками 1 и 2, расположенными на магнитопроводах 3 и 4, трансформатор 8, генератор пилообразного напр жени 10, одновибратор (0) 14, элемент ИЛИ 16, инвертор 26. Пр моугольный импульс отпирает транзисторный ключ 23, импульс тока протекает по дополнительным обмоткам 21 и 22. Амплитуда тока определена относительным расположением во цремени ступенчатого изменени усиливаемого сигнала , пилообразного напр жени и параметрами одновибратора. Введение дополнительного трансформатора 25 с вторичной обмоткой 24 и встречное включение с первичной обмоткой 35 обеспечивают вычитание магнитных потоков, созданных импульсами О 14. В выходном напр жении МУ отсутствует импульс, вызывающий перемагничивание магнито- проводов. Устранение такого импульса осуществл етс путем вычитани магнитных потоков с высоким КПД. 1 ил. (Л N9 to

Description

1

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено в системах управлени и регулировани вентильными преобразовател ми, а также в устройствах автоматики.

Цель изобретени - повышение коэффициента полезного действи .

На чертеже представлена схема магнитного усилител .

Магнитный усилитель содержит первую 1 и вторую 2 рабочие обмотки, расположенные сответственно на первом 3 и втором 4 магнитопроводах, подключенные одними выводами соответ ственно к аноду первого 5 и катоду рторого 6 диодов, а другими, объеда- .ненными в общую точку, выводами подключенные к одному выводу первичной обмотки 7 трансформатора 8, перва 9 вторична обмотка которого подключена к генератору пилообразного напр жени 10, а втора 11 вторична обмотка 12 через выпр митель 13 подключена к одновибратору 14, управ л ющий вход 15 которого,подключен к выходу элемента ИЛИ 16, первую 17 и вторую 18 обмотки управлени , расположенные соответственно на первом 3 и втором 4 магнитопроводах и включенные последовательно в цепочку , вьшоды 19 и 20 которой предназначены дл подключени к источнику усиливаемого сигнала, первую 21 и вторую 22 дополнительные обмотки, расположенные соответственно на первом 3 и втором 4 магнитопроводах и соединенные встречно-последовательно в цепочку, подключенную одним выводом к одному выходному выводу транзисторного ключа 23, а другим выводом - к началу одной вторичной обмотки 24 дополнительного трансформатора 25, конец которой подключен к одному выходному вьшоду генератора пилообразного напр жени 10,другой выходной вывод которого подключен к другому выходному выводу транзисторного ключа 23, управл ющий вход которого подключен к выходу од- новибратора 14, инвертор 26, входом подключенный к аноду третьего диода 27, а выходом - к одному входу элемента ИЛИ 16, другой вход которого подключен к катоду четвертого диода 28, п тый диод 29, анодом под- ключенньй к катоду шестого диода 30 и одному выводу 19 цепочки из последовательно включенных первой 17 и второй 18 обмоток управлени , дру201082

гой вывод 20 которой подключен к объединенным вместе одним входным выводам первой 31 и второй 32 диффе- ренцирую1цих цепочек, другие входные

5 выводы которых подключены соответственно к катоду п того 29 и аноду шестого 30 диодов, а выходы подключены сответственно к аноду четвертого 28 и катоду п того 27 диодов, вып10 р мительный мост 33, входом подключенный к другой вторичной обмотке 34 дополнительного трансформатора 25, первична 35 обмотка которо- го началом, концом и средним вьшо15 дом подключена соответственно к катоду первого диода 5, аноду второго диода 6 и другому выводу первичной обмотки.7 трансформатора 8. Нагрузка 36 подключена к выходу выпр ми20 тельного моста 33.

Магнитный усилитель работает следующим образом.

При неизменном по величине усили- 25 ваемом сигнале в нагрузке 36 протекает ток, определ емый этим сигналом. На выходе генератора пилообразного напр жени 10 присутствует напр жение , транзисторньй ключ 23 заперт.

При ступенчатом изменении напр жени источника усиливаемого сигнала на выходе логического элемента ИЛИ 16 формируетс импульс, передний фронт которого совпадает с началом изменени усиливаемого сигнала. При этом на выходе логического элемента ИЛИ 16 формируетс импульс одной пол рности как при положительной, так и отрицательной пол рности изменени усиливаемого сигнала. Передним фронтом этого импульса запускаетс одновибратор 14 на его выходе формируетс пр моугольный импульс, подаваемый на управл ющий вход транзисторного ключа 23, отпира его. При этом по первой и второй 21 и 22 дополнительным обмоткам протекает импульс тока, амплитуда которого определена относительным расположением во времени ступенчатого изменени усиливаемого сигнала и пилообразного напр жени , а длительность его определена параметрами одновибратора,

С помощью этого импульса в первой и второй дополнительных обмотках 21 55 и 22 происходит быстрое перемагничи- вание магнитопровода за врем , значительно меньшее половины периода сетевого напр жени . В результате,

30

40

45

50

31

рабочие точки каждого из магнитных стержней располагаютс соответственно в начале управл ющего и в конце рабочего полупериодов. За врем , равное длительности открытого ,состо ни транзисторного ключа, магнитный усилитель принимает состо ние, при котором он способен отреагировать на ступенчатое изменение усиливаемого сигнала.

Кроме того, импульс малой длительности и большой амплитуды трансформируетс в выходную цепь и нагрузку 36, что недопустимо. Одновременно с этим импульсом в одной вторич- ной обмотке 24 дополнительного трансформатора 25 присутствует такой же по длительности и амплитуде импульс. Первична 35 и одна вторична 24 обмотки дополнительного трансформато- ра 25 включены встречно. Таким образом , в магнитопроводах дополнительного трансформатора 25 происходит вычитание магнитных потоков, созданных импульсом одновибратора, В ре- зультате, в выходном напр жении магнитного усилител отсутствует импульс , вызывающий быстрое перемаг- ничивание магнитопроводов усилител по их петл м гистерезиса.

Устранение такого импульса в выходном напр жении магнитного усилител осуществл етс путем вычитани магни ных потоков в магнитопроводе дополнительного трансформатора с характерным дл трансформатора высоким КПД.

Применение изобретени позвол ет повысить коэффициент, полезного действи магнитного усилител путем исключени потерь в стабилитронах, ха- рактерных дл аналогичных устройств

Claims

Формула изобретени

Магнитный усилитель, снабженный источником усиливаемого сигнала, содержащий первую и вторую рабочие обмотки , расположенные соответственно на первом и втором магнитопроводах , подключенные одними выводами соо тветственно к аноду первого и катоду второго диодов, а другими, объединенными в общую точку выводами , подключенные к одному вьшоду пер вичной обмотки трансформатора, пер- ва вторична обмотка которого подключена к генератору пилообразного напр жени , а втора - через вьшр 84

митель - к одновибратору, управл ю- ций вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первую и вторую обмот- ки управлени , расположенные соответственно на первом и втором магнитопроводах и включенные последовательно в цепочку, выводы которой предназначены дл подключени к выходу источника усиливаемого сигнала, первую и вторую дополнительные обмотки , расположенные соответственно на первом и втором магнитопроводах и соединенные встречно-последовательно в цепочку, подключенную одним выводом к одному вьшоду транзисторного ключа, другой вывод которого.подключен к одному выходному выводу генератора пилообразного напр жени , а его управл ющий вход подключен к выходу одновибратора, инвертор, входом подключенный к аноду третьего диода, а выходом - к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к катоду четвертого диода, п тый диод, анодом подютюченный к катоду шестого диода и одному выводу цепочки из последовательно включенных первой и второй обмоток управлени ,другой вывод которой подключен к объединенным одним входным выводам первой и второй дифференцируюпщх цепочек , другие входные выводы которых подключены соответственно к катоду п того и аноду шестого диодов, а выходы подключены соответственно к катоду третьего и аноду четвертого диодов , отличающийс тем, что, с целью повьш1ени КПД, он снабжен выпр мительным мостом, дополнительным трансформатором, содержащим первичную обмотку со средним выводом и две вторичные обмотки, причем начало и конец первичной обмотки дополнительного трансформатора подключен ны соответственно к катоду первого и аноду второго диодов, а ее средн точка - к другому выводу первичной обмотки трансформатора, одна вторична обмотка дополнительного трансформатора началом подключена к другому выводу цепочки из последовательно включенных первой и второй дополнительных обмоток, а концом - к другому выходному выводу генератора пилообразного напр жени , друга вторична обмотка дополнительного трансформатора подключена к входу выпр мительного моста,выход которого предназначен дл подключени к нагрузке.