SU1555815A1

SU1555815A1 - D-amplifier

Info

Publication number: SU1555815A1
Application number: SU874352943A
Authority: SU
Inventors: Ашот Араратович Алексанян; Владимир Александрович Александров; Василий Александрович Галахов; Вадим Анатольевич Майоров; Владимир Анатольевич Чернуха
Original assignee: Предприятие П/Я В-2962
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1990-04-07

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике. Цель изобретени - повышение надежности защиты усилител . Усилитель класса D содержит широтно-импульсный модул тор 1, предварительный усилитель 2, пороговый элемент 9, элемент 10 задержки, элемент И 11, одновибратор 12 и ключевые усилители 3 и 14, каждый из которых состоит из разделительного трансформатора 4, выходного усилительного каскада 5, датчика 6 контролируемого параметра, пикового детектора 7, порогового элемента 8 и управл емого ключа 13. При возникновении аварийной ситуации напр жение с датчика 6, поступающее через детектор 7 на пороговый элемент 8, превышает установленный уровень, что обеспечивает формирование импульса, управл ющего ключом 13. Ключ 13 шунтирует выход усилител 2 и закрывает каскад 5. В этот момент в св зи с тем, что выход усилител 2 через трансформатор 4 нагружен на открытый ключ 13, выходное напр жение усилител 2 становитс ниже порога срабатывани порогового элемента 9. Поэтому на его выходе формируетс импульс, который через элемент И 11 запускает одновибратор 12. Его импульс запрещает формирование на выходе модул тора 1 импульсного сигнала, чем обеспечиваетс запирание усилителей 2 и 14. Передача информации об аварии во входную часть усилител через трансформатор 4 обеспечивает эффективную защиту на инфранизких частотах. 1 ил.The invention relates to radio engineering. The purpose of the invention is to increase the reliability of protection of the amplifier. A class D amplifier contains a pulse width modulator 1, a preamplifier 2, a threshold element 9, a delay element 10, an And 11 element, a single vibrator 12 and key amplifiers 3 and 14, each of which consists of an isolation transformer 4, an output amplifier stage 5, the sensor 6 of the monitored parameter, the peak detector 7, the threshold element 8 and the control key 13. In the event of an emergency, the voltage from the sensor 6 supplied through the detector 7 to the threshold element 8 exceeds the set level, which ensures The formation of a pulse that controls the key 13. The key 13 shunts the output of amplifier 2 and closes the cascade 5. At this point, due to the fact that the output of amplifier 2 through transformer 4 is loaded on a public key 13, the output voltage of amplifier 2 becomes below the threshold triggering of the threshold element 9. Therefore, a pulse is generated at its output, which triggers the one-shot 12 through element 11. Its pulse prevents the generation of a pulse signal at the output of the modulator 1, which ensures the locking of amplifiers 2 and 14. Transmission of alarm information in the input part of the amplifier through the transformer 4 provides effective protection at infra-low frequencies. 1 il.

Description

ii

/./.

Изобретение относитс к радиотех- i нике и может быть использовано в усилител х низкой частоты и коллекторных модул торах дл передатчиков. Цель изобретени - повышение эффективности защиты при выполнении усилител по многоканальной схеме.The invention relates to radio engineering and can be used in low frequency amplifiers and collector modulators for transmitters. The purpose of the invention is to increase the effectiveness of protection when performing an amplifier according to a multi-channel scheme.

На чертеже представлена структурна электрическа схема усилител класса D.The drawing shows a structural electrical amplifier circuit of class D.

Усилитель класса D содержит широт- но-импульсный модул тор 1 (ШИМ), предварительный 2 и ключевой 3 усилители, разделительиый трансформатор 4, выход ( ной усилительный каскад 5, датчик 6 контролируемого параметра, пиковый детектор 7, пороговый элемент 8, дополнительный пороговый элемент 9, элемент 10 задержки, элемент И 11, одновибратор 12, управл емый ключ 13 и п дополнительных ключевых усилителей 14у ...14П.Class D amplifier contains pulse-width modulator 1 (PWM), pre-2 and key 3 amplifiers, separator transformer 4, output (amplification stage 5, sensor 6 of a monitored parameter, peak detector 7, threshold element 8, additional threshold element 9, the delay element 10, the element 11, the one-shot 12, the control key 13, and n additional key amplifiers 14y ... 14P.

Усилитель класса D работает следующим образом.Class D amplifier works as follows.

Входной сигнал ШИМ 1 преобразуетс на его выходе в последовательность импульсов, модулированных по длительности . Эти импульсы поступают через предварительный усилитель 2 и разде- лительный трансформатор 4 непосредственно на вход управлени выходного каскада 5, где усиливаютс по мощности и поступают на выход устройства . При отсутствии аварийной си- туации на выходе датчика 6 сигнал отсутствует, пороговый элемент 8 закрыт и управл емый ключ 13 не шунтирует прохождение сигнала с выхода предварительного усилител 2. Так как нагрузкой предварительного усилител 2 вл етс входна цепь выходного каскада 5, то в нормальном рабочем режиме выходное напр жение предварительного усилител 2 велико и пре- вышает порог срабатывани дополнительного порогового элемента 9. В этот момент напр жение на его выходе равно нулю, поэтому на выходе одно- вибратора 12 Не ФОРМИРУЮТСЯ ИМПУЛЬСЫThe input signal of PWM 1 is converted at its output into a sequence of pulses modulated in duration. These pulses are fed through the preamplifier 2 and the split transformer 4 directly to the control input of the output stage 5, where they are amplified in power and fed to the output of the device. In the absence of an emergency situation at the output of the sensor 6, the signal is absent, the threshold element 8 is closed and the control key 13 does not bypass the signal from the output of the preamplifier 2. Since the load of the preamplifier 2 is the input circuit of the output stage 5, then in normal operation In this mode, the output voltage of the preamplifier 2 is large and exceeds the threshold of operation of the additional threshold element 9. At this moment the voltage at its output is zero, therefore at the output of the single-vibrator 12 He is NOT FORMING CR PULSES

тем самым обеспечиваетс нормальна работа ШИМ 1.this ensures the normal operation of PWM 1.

При возникновении аварийной ситуации в ключевом усилителе напр жение на выходе датчика 6, поступаю- щее через пиковый детектор 7 на вход порогового элемента 8, превышает установленный уровень. На выходе порогового элемента 8 форми; уетс импульс , который подаетс на управл емый ключ 13. Последний шунтирует выход предварительного усилител 2 и закрывает выходной каскад 5. В этот момент, в св зи с тем, что выход предварительного усилител 2 через разделительный трансформатор 4 нагружен на открытый управл емый ключ 13, выходное напр жение предварительного усилител 2 становитс ниже порога срабатывани дополнительного порогового элемента 9. Поэтому на ег выходе формируетс импульс, который через элемент И 11 запускает одно- вибратор 12. Импульс одновибратора 1 запрещает формирование на выходе ШИМ 1 импульсного сигнала, что обеспечиваетс запирание предварительног усилител 2 и ключевых усилителей 14,...14„.In the event of an emergency in a key amplifier, the voltage at the output of sensor 6, fed through peak detector 7 to the input of threshold element 8, exceeds the set level. At the output of the threshold element 8 form; It is a pulse that is applied to the control key 13. The latter shunts the output of the preamplifier 2 and closes the output stage 5. At this moment, due to the fact that the output of the preamplifier 2 through the isolation transformer 4 is loaded on the open control key 13, the output voltage of the preamplifier 2 becomes below the response threshold of the additional threshold element 9. Therefore, a pulse is generated at its output, which, through the element 11, starts a single-vibrator 12. The pulse of the one-oscillator 1 prohibits ormirovanie PWM output 1 pulse signal that is provided by locking predvaritelnog amplifier 2 and key amplifiers 14, 14 ... ".

После отработки заданного (одно- вибратором 12) временного интервала усилитель включаетс и при сохранении аварийной ситуации запираетс рновь. При устранении аварийного режима усилитель переходит в нормальный режим работы.After working off the set time interval (with a single-vibrator 12), the amplifier turns on and locks once again while the emergency situation persists. When the emergency mode is eliminated, the amplifier goes into normal operation.

Нибольший эффект имеет место при выполнении ключевого усилител по многоканальной схеме, которое предполагает параллельное либо последовательное включение отдельных каналов . При этом отключение одного из каналов может привести к выходу из стро остальных каналов (вследствие токовой перегрузки при параллельном сложении либо повышени напр жени при последовательном сложении).The greatest effect takes place when a key amplifier is performed according to a multichannel scheme, which involves the parallel or series connection of individual channels. At the same time, the disconnection of one of the channels may lead to the failure of the remaining channels (due to current overload during parallel addition or increase in voltage during sequential addition).

Возникновение аварийного режима работы в отдельном канале ключевого усилител приводит к отключению всех каналов, что преп тствует возникновению аварийной ситуации в работе многоканальной системы ключевого усилител .The occurrence of emergency operation in a separate channel of the key amplifier leads to the disconnection of all channels, which prevents the emergence of an emergency situation in the operation of the multi-channel system of the key amplifier.

Таким образом, в усилителе обеспечиваетс защита от аварийного режима , котора не требует дополнительной гальванически разв занной цепи обратной св зи, так как информаци об аварии передаетс во входную част усилител через разделительный трансформатор , что позвол ет обеспечить эффективную защиту на ннфранизких частотах. Форг ула изобретени Thus, emergency mode protection is provided in the amplifier, which does not require an additional galvanically-open feedback circuit, because the alarm information is transmitted to the input part of the amplifier via an isolation transformer, which ensures effective protection at low frequencies. Forg ula invention

Усшштель класса D, содержащий последовательно соединенные широтноь15558156Class D class, containing series-connected latitude15558156

импульсный модул тор, предварительныйвибратор, при этом входы дополнитель- усилитель и ключевой усилитель, вы-ного порогового элемента подключены полненный на последовательно соеди- к выходам предварительного усилител , ненных разделительном трансформаторе, ,его выход соединен с другим входом выходном усилительном каскаде, к до-элемента И, выход одновибратора сое- полнительным выходам которого под-динен с дополнительным входом широтно- ключены последовательно соединенныеимпульсного модул тора, выход которого датчик контролируемого параметра, пи-подключен к входу элемента задержки, ковый детектор и пороговый элемент, юв ключевом усилителе параллельно вто- отличающийс тем, что, сричной обмотке разделительного трансцелью повышени надежности защиты,форматора введен управл емый ключ, введены дополнительный пороговый эле-управл ющий вход которого подключен мент, последовательно соединенныек выходу порогового элемента, элемент задержки, элемент И и одно- 15impulse modulator, pre-vibrator, with the additional amplifier and key amplifier inputs of the threshold element connected to the outputs of the preamplifier connected to the output transformer, connected to another input of the output amplifier stage, to the element And, the output of the one-shot is connected to the outputs of which is pod-dinen with an additional input of a pulse-width modulator connected in series, the output of which the sensor is controlled parameter, pi is connected to the input of the delay element, a katy detector and a threshold element, a key amplifier in parallel is second, in that the winding is provided with a dividing trans objective to increase the reliability of protection, the formatter has a control key, an additional threshold elec- tive control input is introduced A cop is connected in series to the output of the threshold element, a delay element, an AND element and a single 15

Claims

Formula of the invention A class D amplifier comprising a pulse-width modulator connected in series 5, a pre-amplifier and a key amplifier made on a series-connected isolation transformer, an output amplifier stage, to the additional outputs of which are connected a series-connected sensor of a controlled parameter, a peak detector and a threshold element, characterized in that, in order to increase the reliability of protection, introduced an additional threshold element, sequentially connected an internal delay element, an And element, and a single ed vibrator, while the inputs of the additional threshold element are connected to the outputs of the pre-amplifier, its output is connected to another input of the And element, the output of the single-vibrator is connected to the additional input of the pulse-width modulator, the output of which is connected to the input of the delay element, in the key amplifier, a controlled key is introduced parallel to the secondary winding of the isolation transformer, the control input of which is connected to the output of the threshold element.