SU1332521A1 - Ключевой генератор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области радиотехники и может быть использовано в качестве генератора большей или средней мощности в радиопередающих устройствах, преобразовател х напр жени  и т.п. Целью изобретени   вл етс  повьппение надежности генератора . Дл  достижени  этой цели в генератор дополнительно введены ключевые элементы 6J-6,N, выключатель 7, пороговые элементы 8.1-8.N, дешифратор 9 и N дополнительных обмоток по одной на каждый трансформатор. Кроме того, генератор содержит ключевые каскады 1.1-1,N, шины 2 и 3 питани , трансформаторы 4.1-4.N, нагрузку 5. Дешифратор 9 содержит сумматор 10 и пороговый элемент 11, В данном генераторе выход из стро  дву или трех ключевых каскадов не повлечет выхода из стро  генератора, а при отказе ключевого генератора исправные ключевые каскады не выход т из стро . 1 ил о С «б (Л со со ю СП ЬО

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в качестве генератора большей или средней мощности в радиопередающих устройствах , преобразовател х напр жени и т.п.

Цель изобретени  - повышение надежности .

На чертеже приведена функциональна  схема ключевого генератора.

Устройство содержит N ключевых каскадов l.l-l.N, шины 2 и 3 питани  N трансформаторов 4.1-4.N, нагрузку

5,N ключевых элементов 6.1-6.N, вык лючатель 7, N пороговых элементов 8,1-8.N, дешифратор 9, содержащий, например, сумматор 10 и пороговый элемент 11. При этом выключатель 7

и N ключевых каскадов 1 соединены последовательно по питанию, а выходы ключевых каскадов подключены к первичным обмоткам N трансформаторов 4, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к нагрузке 5, причем дополнительные обмотки трансформатора 4 через пороговые элементы 8 соединены с N входами дешифратора 9, выход которого соединен с управл ющим входом выключател 

6,и, кроме того, выход каждого из N пороговых элементов соединен с управл ющим входом соответствующего ключа 6, шунтирующего по питанию соответствующий ключевой каскад 1

Дешифратор 9 может содержать сумматор 10, входы которого  вл ютс  входами дешифратора, причем выход сумматора соединен с пороговым элементом 11 , имеющим заданный порог срабатывани . На выходе дешифратора 9 присутствует сигнал, если на m или более его входов поступает сигнал с пороговых элементов 8. Порог срабатывани  дешифратора 9 может быть задан порогом переключени  порогового элемента 11. Пороговый элемент 8 построен таким образом, что при превышении напр жением на его входе заданной величины (Up) на выходе порогового элемента 8 по вл етс  сигнал, который сохран етс  в дальнейшем и при отсутствии сигнала на входе порогового элемента 8, Сброшен же порого- / вый элемент 8 в исходное состо ние может быть либо выключением устройства , либо действием оператора (после замены соответствующего неисправного блока)о Дл  выполнени  данной функции

0

0

5

блок 8 может содержать последовательно соединенные выпр митель (диод) и релейный элемент с гистерезисом, или несиметричный триггер и т.д.

Выключатель 7 разрывает силовую цепь при поступлении на его управл ющий вход сигнала с выхода дешифратора 9. В простейшем случае роль выключател  7 может выполн ть реле.

Ключи 6 замыкают цепи питани  ключевых каскадов 1 при поступлении на их управл ющий вход сигнала с выхода пороговьк элементов 8. В простейшем случае роль ключа 6 может выполн ть низкочастотный мощный транзистор.

Ключевые каскады 1 в предлагаемом устройстве могут быть собраны по различным двухтактным схемам. Однако наиболее перспективной с точки зрени  наилучшего использовани  ключевых элементов (транзисторов) ключевого каскада 1 по напр жению  вл етс  его построение по мостовой схеме. Причем 5 в состав ключевого каскада 1 должен входить блокирующий конденсатор, включенный между его шинами питани , дл  устранени  высокочастотных пульсаций напр жени  питани  каждого клю 0 чевого каскада 1„ Ключевые каскады 1 могут быть как с внешним возбуждением , так и автоколебательными.

Генератор работает следующим образом .

При включении генератора напр жение на выходах пороговых элементов 8 и дешифратора 9 отсутствует, вследствие чего выключатель 7 находитс  .о.

включенном состо нии, а ключи 6 разомкнуты , и к всем ключевым каскадам прикладываетс  напр жение питани  (между шинами 2 и 3 питани ). Ключевые генераторы 1.1-1.N генерируют

импульсные напр жени , которые складываютс  с помощью трансформаторов 4.1-4.N и прикладываютс  к нагрузке 5. При этом напр жени  питани  на ключевых каскадах 1 распредел ютс 

пропорционально эквивалентному сопротивлению их нагрузки о Если все ключевые каскады l.l-l.N имеют одинаковую мощность и рассчитаны на одинаковое рабочее напр жение, то все трансформаторы 4.1-4oN должны быть идентичными , тогда напр жение питани  каждого ключевого каскада составит E/N. При необходимости иное распрееление напр жени  может быть достигнуто изменением коэффициента трансформации трансформаторов 4.1-4,N,

На входы пороговых элементов 8 прикладываютс  импульсные сигналы с амплитудой, пропорциональной напр жению питани  данного ключевого каскада 1.1-1„No

Если в каком-либо ключевом каскаде выходит из стро  ключевой элемент (транзистор) на обрыв, или происходит обрыв в цепи первичной обмотки трансформатора, то амплитуда сигнала на дополнительной обмотке трансформатора превысит заданную величину и, соответствующую допустимому напр жению питани  ключевых элементов (транзисторов) ключевого каскада 1,1-l.N и пороговый элемент 8 включаетс . В результате этого соответст вующий ключ 6 шунтирует по питанию неисправный ключевой каскад 1.I-1.N и сохран ет работоспособность ключевого генератора в целом. При этом напр жение питани  на остальных клю- чевых каскадах несколько возрастает. Короткое же замыкание в ключевом генераторе также не нарушает работу генератора, а только приводит к по- вьшению напр жени  питани  других ключевых каскадов l.l-l.NHHe требуе J pимeнeни  дополнительных мер (как при выходе из стро  каскадов на обрыв).

После замыкани  какого-либо ключа 6.1-6.N сигнал на выходе соответст- вующего ключевого каскада 1.1-UN исчезает, однако сигнал на выходе данного порогового элемента 8.1-8.N сохран етс , что обеспечиваетс  логикой работы порогового элементао

В спучае выхода из стро  п ключевых каскадов 1.1-1.N напр жение питани  на остальных ключевых каскадах составит Е/(М-п)и если оно не превышает максимально допустимое напр жение этих каскадов, то генератор сохран ет работоспособность. Если же выход т из стро  п каскадов (ш i п), в результате чего напр жени на остальных каскадах E/(N-m) превы- шает допустимое, на выходе дешифратра 9 по вл етс  сигнал, размыкающий выключатель 7 и исключающий выход из стро  остальных исправных ключевых каскадов генератора. При этом оче- видно, что врем  отработки схемы по выключению выключател  7 должно быть

меньше времени нарастани  напр жени  на ключевых каскадах (определ емого в существенной степени величиной конденсатора в их цепи питани ) .

Таким образом, ключевой генератор сохран ет свою работоспособность при выходе из стро  любого допустимого числа ключевых каскадов 1, а при возникновении групповых перенапр жений или выходе из стро  недопустимо большого числа ключевых каскадов K1-1.N обеспечиваетс  защита от перенапр жений исправных ключевых каскадов и отключение ключевого генератора от сети о Благодар  этому существенно повышаетс  (в несколько раз) врем  безотказной работы ключевого генераторао

В предлагаемом устройстве выход из стро  нескольких () ключевых каскадов не повлечет выхода из стро  генератора (естественно, что при этом надежность дальнейшей его работы будет ниже первоначальной - при всех исправных ключевых каскадах ) И даже при отказе ключевого генератора исправные ключевые каскады не выход т из стро .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ключевой генератор, содержащий последовательно соединенные между шинами питани  N ключевых каскадов, выходы которых соединены с первичными обмотками соответствующих N трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к клеммам дл  подключени  нагрузки, отличающий- с   тем, что, с целью повьш1ени  надежности , введены N ключевых элементов , подключенных параллельно соответствующему ключевому каскаду, N пороговых элементов, дешифратор,, выключатель и N дополнительных обмоток , по одной на каждом трансформаторе , выводы каждой из которых через соответствующий пороговый элемент соединены с одним из N входов дешифратора , выход которого соединен с управл ющим входом выключател , включенного последовательно в цепь питани  ключевых каскадов, а управл ющий вход каждого из N ключевых элементов соединен с выходом соответствующего порогового элемента