SU1690147A1 - Автогенератор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть исвользовано в системах электропитани . Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани  выходного напр жени  путем регулировани  длительности паузы. Автогенератор содержит силовой транзистор 1 и переключающий трансформатор 2 с силовой 3 и управл ющей 4 обмотками, резистор 5 нагрузки . Введены дополнительна  6 обмотка переключающего трансформатора и блок 7 задержки размагничивани  переключающего трансформатора, входные зажимы которого подключены к резистору 5 нагрузки. Регулирование обеспечиваетс  за счет задержки размагничивани  трансформатора 2, на входные зажимы 8, 9 которого поступает напр жение с резистора 5 нагрузки. Импульс напр жени  с резистора 5 нагрузки приводит к увеличению тока дроссел  17, который определ ет врем  паузы и задаетс  величиной регулируемого резистора 19. В момент окончани  импульса дроссел  17 отпираютс  диоды выпр мител  и закорачиваетс  обмотка 6. Этот момент времени определ ет начало формировани  паузы, котора  заканчиваетс  за врем  уменьшени  тока дроссел  17. Измен   величину резистора 19, можно изменить величину паузы выходного напр жени  с сохранением длительности импульса неизменной. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  преобразовани  посто нного напр жени  в переменное и регулировани  действующего значени  напр жени  на нагрузке.

Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани  выходного напр жени  путем регулировани  длительности паузы - достигаетс  тем, что в автогенератор введены дополнительна  обмотка переключающего трансформатора и блок задержки размагничивани  последнего.

На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема автогенератора; на фиг. 2 - принципиальна  электрическа 

схема одного из вариантов двухтактового автогенератора, на фиг. За-г - приведены временные диаграммы токов и напр жений. Автогенератор содержит силовой транзистор 1, переключающий трансформато- р 2с силовой 3 и управл ющей 4 обмотками, включенными последовательно и согласно, обща  точка которых подключена к эмиттеру силового транзистора 1, а свободный вывод силовой обмотки 3 подключен к минусовому зажиму источника питани , плюсовый зажим которого соединен через резистор 5 нагрузки с коллектором силового транзистора 1, база которого подключена к свободному выводу управл ющей

О

ю о

Ј

XI

обмотки 4, дополнительную обмотку 6 переключающего трансформатора 2, блок 7 задержки размагничивани  переключающею трансформатора 2, входные зажимы 8, 9 которого подключены к резистору нагрузки 5, а выходные зажимы 10, 11 к дополнительной обмотке 6 перекпючающего трансформатора 2. Блок 7 задержки размагничивани  содержит мостовой выпр митель 12 на диодах 13-16, диагонали посто нного и переменного тока которого подключены соответственно к входным 8, 9 и выходным 10, 11 зажимам блока 7 задержки размагничивани , дроссель 17, конденсатор 18 и регулируемый резистор 19, включенный параллельно конденсатору 18, который через дроссель 17 подключен к диагонали посто нного тока мостового выпр мител  12, Двухтактный автогенератор (фиг. 2) выполнен на силовых транзисторах 1, 20 по схеме со средней точкой переключающего трансформатора 2 с двум  силовыми 3, 12 и двум  управл ющими 4, 22 обмотками, включенными последовательно и согласно, обща  точка силовой обмотки 3 и управл ющей обмотки 4 подключена к эмиттеру силового транзистора 1, а обща  точка силовой обмотки 21 и управл ющей обмотки 22 - к эмиттеру силового транзистора 20, обща  точка свободных выводов силовых обмоток 3 и 21 подключена к минусовому зажиму источника питани , плюсовый зажим которого соединен через резистор 5 нагрузки с коллекторами силовых транзисторов 1 и 20, а их базы подключены соответственно к свободным выводам управл ющих обмоток 4 и 22, дополнительной обмотке 6 переключающего трансформатора 2, блока 7 задержки включени  силовых транзисторов 1 и 20, входные зажимы 8, 9 которого подключены к резистору 5 нагрузки, а выходные зажимы 10, 11 - к дополнительной обмотке 6 переключающего трансформатора 2. Блок 7 задержки размагничивани  содержит мостовые выпр мители 12 и 23, диагонали посто нного тока которых объединены, а диагонали переменного тока подключены соответственно к входным 8, 9 и выходным 10, 11 зажимам блока 7 задержки размагничивани  7, дроссель 17, конденсатор 18 и регулируемый резистор 19, включенный параллельно конденсатору 18, который через дроссель 17 подключен к объединенным диагонал м посто нного тока мостовых выпр мителей 12 и 23 На фиг. 3 др и др - ток дроссел  17 дл  двух значений регулируемого резистора. 1Н - приведенный ток нагрузки , 1Н - максимальное значение тока нагрузки, Us напр жение на резисторе нагрузки, Щ и Ue - напр жени  соответственно на управл ющей и дополнительной обмотках переключающего трансформатора , tn, tn длительность импульса и паузы дл  двух значений регулируемого резистора , т.з, t3 длительность задержки дл  двух значений регулируемого резистора.

Работает устройство следующим образом . После включени  силового транзистора 1 переключающий трансформатор 2

0 начинает насыщатьс  под действием приложенного к силовой обмотке 3 напр жени . Поскольку в базовой цепи силового транзистора 1 нет базового резистора, величина напр жени , приложенного к силовой об5 мотке 3, определ етс  лишь падением напр жени  на переходе база-эмиттер силового транзистора 1, которое практически не зависит от тога нагрузки. Таким образом , длительность импульса выходного

0 напр жени  tn (фиг. 3,а) посто нна и не зависит от режимов работы устройства. После насыщени  переключающего трансформатора 2 силовой транзистор 1 выключаетс , и на резисторе 5 нагрузки формируетс  пауза

5 выходного напр жени  tn (фиг. 3,а). Длительность паузы определ етс  временем, необходимым дл  перехода сердечника переключающего трансформатора из насыщенного состо ни  в состо ние с

0 остаточной индукцией. После выключени  силового трансформатора 1 по сигналу с резистора 5 нагрузки на входные зажимы 8, 9 переключающий трансформатор 2 закорачиваетс  по цепи дополнительной обмотки

5 6 через выходные зажимы 10, 11 блока 7 задержки размагничивани . В случае идеального закорачивани  (сопротивление между зажимами 10,11 блока задержки равно О) потокосцепление переключающего

0 трансформатора 2 не измен етс  (сердечник останетс  насыщенным) сколь угодно долго, а ток намагничиваетс , остава сь неизменным , протекает в замкнутой накоротко дополнительной обмотке 6. Приблизитьс  к

5 случаю идеального закорачивани  удаетс , если число витков дополнительной обмотки 6 значительно превышает число витков управл ющей 4 Ue 1М (фиг. 3, б, в). В этом случае можно пренебречь изменением по0 токосцеплени  переключающего трансформатора 2 на интервале паузы. Измен   врем  задержки (фиг. 3, в) размагничивани  переключающего трансформатора 2 путем закорачивани  выходных зажимов 10, 11 по

5 сигналу, формируемому на входных зажимах 8, 9, в момент окончани  импульса tn выходного напр жени  (фиг 3, г) можно регулировать величинуtn Длительность паузы выходного напр жени  склрдьжаегс  из регулируемого времени - j,n,pp,KH 13 и нерегулируемого времени размагничивани  сердечника переключающего трансформатора 2. Врем  t3 регулируют следующим образом . После включени  силового транзистора 1 импульс выходного напр жени  поступает на входные зажимы 8, 9 блока 7 задержки размагничивани , Коэффициент трансформации переключающего трансформатора 2 выбирают таким, чтобы выполн лось условие . Выполнение этого услови  обеспечивает на интервале формировани  импульса tu запирание диодов 13- 16 мостового выпр мител  12, т.к. потенциал катода диодов оказываетс  выше потенциала анода, Таким образом, выходные зажимы 10, 11 блока 7 задержки размагничивани  оказываютс  раскорочен- ными. Импульс выходного напр жени , поступа  на входные зажимы 8, 9, приводит к увеличению тока дроссел  17. Скорость роста тока возрастает с уменьшением сопротивлени  регулируемого резистора 19. В момент окончани  импульса выходного напр жени  диоды 13-16 мостового выпр мител  12 отпираютс , шунтиру  таким образом выходные зажимы 10, 11, а следовательно , и дополнительную обмотку 6. На интервале ts ток дроссел  др протекает через регулируемый резистор 19 и две параллельные цепи, состо щие из последовательно соединенных диодов 13, 14 и 15, 16. Ток намагничивани  переключающего трансформатора 2, равный приведенному току нагрузки н (фиг. 3, г), протекает в дополнительной обмотке 6, замыка сь через открытые током др диоды 13-16. Причем в диодах 14 и 15 ток намагничивани  н складываетс  с током Др., а в диодах 13 и 16 - вычитаетс . Входные зажимы 10, 11 наход тс  в зашунтированном состо нии, пока уменьшающихс  ток дроссел  (фиг. 2 г) не достигнет значени  н. В этот момент диоды 13 и 16 закрываютс  (момент окончани  1з или 1з на фиг. 2 в, г), и начинаетс  размагничивание сердечника переключающего трансформатора, заканчивающеес  в момент достижени  током намагничивани  нулевого значени . Дл  управлени  временем tn измен ют сопротивление регулируемого резистора 19.

Аналогично работает устройст- во,изображенное на фиг. 2. После насыщени  переключающего трансформатора 2 в конце импульса выходного напр жени  одной из пол рностей и выключени  силового транзистора, например 1, путем Закорачивани  дополнительной обмотки 6 переключающего трансформатора 2 по сигналу, поступающему на входные зажимы 8,9 блока 7 задержки размагничивани  происходит

задержка включени  силового транзистора 20, т.е. формируетс  пауза выходного напр жени . На интервале паузы по дополнительной обмотке 6, закороченной через 5 выходные зажимы 10. 11 блока 7 задержки размагничивани  переключающего трансформатора 2 протекает посто нный по величине ток намагничивани . В момент раскорачивани  дополнительной обмотки 6

0 знаки на обмотках переключающего трансформатора 2 измен ютс  таким образом, что на управл ющей обмотке 22 по вл етс  отпирающий сигнал дл  силового транзистора , 20, включение которого приводит к

5 перемагничиванию переключающего трансформатора 2 и насыщению его в конце импульса выходного напр жени i противоположной пол рности. Далее выключаетс  силовой транзистор 20 и закорачиваетс  пе0 реключающий трансформатор 2 аналогично тому, как было описано выше.

Таким образом формируютс  импульсы выходного напр жени  разных знаков с регулируемыми паузами. Паузу регулирует

5 блок 7 задержки размагничивани  7 на входные зажимы 8, 9 которого поступает напр жение с резистора 5 нагрузки. Коэффициент трансформации переключающего трансформатора 2 выбирают таким, чтобы

0 напр жение на диагонали посто нного тока мостового выпр мител  23 превышало напр жение на диагонали посто нного тока мостового выпр мител  12 на интервале формировани  импульса выходного напр 5 жени . Выполнение этого услови  обеспечивает запирание диодов мостового выпр мител  12 и раскорачивание выходных зажимов 10, 11 блока 7 задержки размагничивани . Импульс напр жени  с

0 резистора 5 нагрузки, поступа  на входные зажимы 8, 9, приводит к усилению тока дроссел  17. Значение тока дроссел  17 в конце интервала импульса определ ет врем  паузы и задаетс  величиной регулируе5 мого резистора 19. В момент окончани 

импульса дроссель 17, стрем сь сохранить

свое потокосцепление неизменным, отпиi рает диоды мостовых выпр мителей 12 и 23,

обеспечива  тем самым замыкание своего

0 уменьшающегос  во времени тока и шунтиру  выходные зажимы 10, 11. Этот момент времени определ ет начало формировани  паузы, котора  заканчиваетс  в момент раскорачивани  диодов мостовых выпр мите5 лей 12, 23, наступающий при достижении уменьшающимс  во времени током дроссел  17 значени  приведенного тока нагрузки (тока, намагничивани  переключающего трансформатора 2), имеющего посто нное значение и протекающего в дополнительной обмотке 6. Измен   сопротивление регулируемого резистора 19, можно измен ть величину паузы выходного напр жени  с сохранением той же длительности импульса .

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Автогенератор, содержащий силовой транзистор и переключающий трансформатор с силовой и управл ющей обмотками, включенными последовательно и согласно, обща  точка которых подключена к эмиттеру силового транзистора, а свободный вывод силовой обмотки подключен к минусовому зажиму источника питани , плюсовый зажим которого соединен через резистор нагрузки с коллектором силового транзистора,отличающийс  тем,что, с целью расширени  диапазона регулировани  выходного напр жени  путем регулировани  длительности паузы, в него введены дополнительна  обмотка переключающего

   трансформатора и блок задержки размагничивани  переключающего трансформатора, входные зажимы которого подключены к резистору нагрузки, а выходные - к дополнительной обмотке переключающего трансформатора, база силового транзистора подключена к свободному выводу управл ющей обмотки.
2. 2. Автогенератор по п. 1, отличающийс  тем, что блок задержки размагничивани  переключающего трансформатора содержит мостовой выпр митель, дроссель, конденсатор и регулируемый резистор, включенный параллельно конденсатору, который через дроссель подключен к диагонали посто нного тока мостового выпр мител , диагонали посто нного и переменного тока которого подключены соответственно к входным и выходным зажимам блока задержки размагничивани  переключающего трансформатора.

   + 0

   О

   Фиг. г

   Фиг.1