SU1734198A1 - Формирователь импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  запуска электронных ключей в импульсных модул торах. Цель изобретени  - повышение КПД и улучшение пр моугольное™ выходного импульса за счет уменьшени  длительности его переднего и заднего фронтов. Формирователь импульсов содержит источник 3 запускающих импульсов, первый источник 1 питани , подключенный к общей шине, первый ключеврй транзистор 8, нагрузку 19 и генератор 22 синхроимпульсов . Трансформатор 4, содержащий первую 5, вторую 6 и третью 7 обмотки, первый резистор 21, соединенный одним выводом с базой первого ключевого транзистора 8, и первый диод 18, анодом соединенный с его эмиттером. Новым в формирователе импульсов  вл етс  то, что в него введены дроссель 9 насыщени , содержащий первую 10, вторую 11 и третью 12 обмотки, перва  обмотка 10 которого включена между положительным выводом первого источника питани  1 и коллектором первого Ё 4 СО ю 00 фиг f

Description

ключевого транзистора 8, втора  11 и треть  12 обмотки соединены встречно первыми выводами, ко второму выводу обмотки 11 подключены последовательно соединенные второй резистор 13, конденсатор 14, зар дный элемент 16 и второй источник питани  2, второй ключевой транзистор 15, коллектор которого подключен к объединенным выводам зар дного элемента 16 и конденсатора 14, а эмиттер, второй вывод обмотки 12 дроссел  9 насыщени , отрицательный вывод второго источника 2 питани , первый вывод нагрузки 19 и первый вывод обмотки 7 трансформатора 4 подключены к общей шине, третий диод 20, анод которого подключен к второму выводу обмотки 7, а катод соединен с базой второго ключевого транзистора 15, последовательное первым диодом 15 соединен второй диод 18, катод которого подключен к базе первого резистора 21, соединенного с первым выводом обмотки 6

трансформатора 4, второй вывод первого резистора 21 соединен с эмиттером первого ключевого транзистора 8 и вторым выводом нагрузки 19, обмотка 5 трансформатора 4 подключена к выходам источника 3 запускающих импульсов, вход которого соединен с выходом генератора 22 синхроимпульсов. Источник 3 запускающих импульсов состоит из генератора 22 синхроимпульсов, соединенного с первым резистором, один вывод которого соединен с выводом конденсатора , второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом усилител , выход которого  вл етс  первым выходом источника 3 запускающих импульсов и через второй резистор - с инвертирующим входом, который через третий резистор подключен ко второму выводу первого резистора, второму выходу источника 3 запускающих импульсов и общей шине. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в импульсных модул торах в качестве источника управл ющих импульсов коммутирующих вакуумных ламп и таситронов.

Цель изобретени  - повышение КПД и улучшение пр моугольности выходного импульса за счет уменьшени  длительности его переднего и заднего фронтов.

На фиг,1 приведена схема формировател  импульсов; на фиг.2 - схема источника запускающих импульсов; на фиг.З - эпюры напр жений на элементах источника запускающих импульсов; на фиг.4 - эпюры напр жений формировател  импульсов.

Формирователь импульсов содержит источники 1 и 2 питани , источник 3 запускающих импульсов, трансформатор с обмотками 5-7, первый ключевой транзистор 8, дроссель 9 насыщени  с обмотками 10- 12, резистор 13, конденсатор 14, ключевой транзистор 15, зар дный элемент 16, защитные диоды 17 и 18, нагрузку 19, диод 20, резистор 21 и генератор 22 синхроимпульсов .

Параллельно источнику 1 питани  включены последовательно соединенные обмотка 10 дроссел  9 насыщени , переход коллектор-эмиттер ключевого транзистора 8 и нагрузка 19. Параллельно переходу база-эмиттер ключевого транзистора 8 включены последовательно соединенные резистор 21 и обмотка 6 трансформатора 4.

Параллельно источнику 2 питани  включены последовательно соединенные зар дный элемент 16, конденсатор 14, резистор 13 и обмотки 11 и 12 дроссел  9 насыщени ,

включенные встречно. Кобьединенным конденсаторам 14 зар дного элемента 16 подключен коллектор ключевого транзистора 15, база которого через последовательно со- единенныедиод20 и обмотку 7трансформатора 4, его эмиттер и отрицательные полюса источников 1 и 2 питани  подключены к общей шине. Обмотка 5 трансформатора 4 подключена к выходам источника 3 запускающих импульсов, вход которого подключен

к выходу генератора 22 синхроимпульсов.

Источник 3 запускающих импульсов состоит из резистора 23, один вывод которого соединен с выводом конденсатора 24 и входом источника 3 запускающих импульсов,

второй вывод конденсатора 24 соединен с неинвертирующим входом усилител  25, выход которого  вл етс  первым выходом источника 3 запускающих импульсов, второй выход которого соединен с другим выводом

резистора 23, общей шиной и одним выводом резистора 26, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом усилител  25 и через резистор 27 с его выходом. Формирователь импульсов работает

следующим образом.

В начальный момент конденсатор 14 зар жен от источника 2 питани  через зар дный элемент 16, резистор 13 и обмотки 11 и

12 дроссел  9 насыщени . Ключевые транзисторы 8 и 15 закрыты, ток через нагрузку 19 не течет.

После прихода синхроимпульса на вход источника 3 запускающих импульсов (фиг.З, 4а) он вырабатывает двупол рный импульс, форма которого изображена на фиг.З Увых 46, следующим образом: на обкладке конденсатора 24, соединенной с неинвертирующим входом усилител  25 по вл етс  положительный сигнал Uc24(фиг.З), на выходе усилител  25 также по вл етс  положительный потенциал. За врем  действи  синхроимпульса конденсатор 24 зар жаетс  до некоторой величины, и по окончании действи  синхроимпульса на входе усилител  25 по вл етс  отрицательный выброс, ко- торый усиливаетс  усилителем 25, имеющим большой коэффициент усилени , и на его выходе приобретает пр моугольную форму (фиг.З Овых). Под действием положительной части импульса ключевой транзистор 8 открываетс  (фиг,4в), при этом через обмотку 10 дроссел  9 насыщени  начинает протекать ток небольшой величины, определ емый индуктивным сопротивлением обмотки 10. Параметры дроссел  9 насыщени  выбраны таким образом, что к моменту полного открывани  ключевого транзистора 8, его сердечник входит в насыщение , сопротивление обмотки резко падает , и на нагрузке 19 формируетс  передний фронт и плоска  часть выходного импульса (фиг.4д). При перемене пол рности запускающего импульса на базу ключевого транзистора 15 поступает положительный импульс, ключевой транзистор 15 открываетс  (фиг.4г) и происходит разр д конденсатора 14 на обмотки 11 и 12 дроссел  9 насыщени  через резистор 13. Длительность и величина тока разр да определ етс  параметрами резистора 13 и конденсатора 14. При этом под действием тока, протекающего по обмоткам 11 и 12, сердечник дроссел  9 насыщени  выходит из насыщенного состо ни , индуктивное сопротивление обмотки 10 резко увеличиваетс , ток через нагрузку 19 прекращаетс . Таким образом формируетс  задний фронт выходного импульса (фиг.4д). Одновременно на базу ключевого транзистора 8 поступает отрицательный импульс, амплитуда которого ограничена защитными диодами 17 и 18. Под действием отрицательного импульса происходит быстрое рассасывание неосновных носителей зар да в базе ключевого транзистора 8, при этом он быстро выходит из состо ни  насыщени  и закрываетс . После окончани  отрицательной части импульса ключевой транзистор 15

также закрываетс , конденсатор 14 зар жаетс  от источника 2 питани . После прихода следующего синхроимпульса с генератора 22 синхроимпульсов процесс повтор етс .

Дл  обеспечени  работоспособности устройства обмотки 11 и 12 дроссел  насыщени  9 должны быть выполнены таким образом, чтобы ЭДС, наведенные в каждой обмотке, взаимно компенсировались и

0 элементы, соединенные с ними, не подвергались воздействию импульсных напр жений .

Зар дное устройство 16 в простейшем случае представл ет собой резистор. При

5 больших скважност х сформированной последовательности в качестве зар дного устройства 16 могут быть использованы последовательно соединенные дроссель и диод, обеспечивающие резонансный зар д

0 конденсатора 14 в период отсутстви  импульса запуска на базе ключевого транзистора 15, а в момент его присутстви  дроссель должен обеспечивать отсутствие тока через ключевой транзистор 15 от источ5 ника 2 питани . Такое зар дное устройство дополнительно увеличивает КПД формировател  импульсов.

Claims (2)

1. Формирователь импульсов, содержа0 щий источник запускающих импульсов, первый источник питани , подключенный к общей шине, первый ключевой транзистор, нагрузку, генератор синхроимпульсов, транформатор, содержащий первую, вто5 рую и третью обмотки, первый резистор, соединенный одним выводом с базой первого ключевого транзистора, и первый диод , анодом соединенный с его эмиттером, отличающийс  тем, что, с целью

0 повышени  КПД и улучшени  пр моуголь- ности выходного импульса за счет уменьшени  длительности его переднего и заднего фронтов, в него введены дроссель насыщени , содержащий первую, вторую и третью

5 обмотки, второй и третий диоды, второй резистор , конденсатор, зар дный элемент, второй источник питани , второй ключевой транзистор, причем перва  обмотка включена между положительным выводом первого

0 источника питани  и коллектором первого ключевого транзистора, втора  и треть  обмотки дроссел  насыщени  соединены встречно первыми выводами, к второму выводу второй обмотки подключены последо5 вательно соединенные второй резистор, конденсатор, зар дный элемент и второй источник питани , коллектор второго ключевого транзистора подключен к объединенным выводам зар дного элемента и конденсатора, а эмиттер, второй вывод

третьей обмотки дроссел  насыщени , отрицательный вывод второго источника питани , первый вывод нагрузки, первый вывод третьей обмотки трансформатора подключены к общей шине, анод третьего диода подключен к второму выводу третьей обмотки трансформатора, а катод соединен с базой второго ключевого транзистора, последовательно с первым диодом включен второй диод, катод которого подключен к базе первого ключевого транзистора, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом второй обмотки трансформатора , второй вывод которой соединен с эмиттером первого ключевого транзистора и вторым выводом нагрузки, перва  обмотка трансформатора подключена к выходам

Чс.и 1

Фиг. 2

0

формировател , запускающих импульсов, вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов.

2. Формирователь по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что источник запускающих импульсов состоит из генератора синхроимпульсов , соединенного с первым резистором , один вывод которого соединен с выводом конденсатора, второй вывод конденсатора соединен с неинвертирующим входом усилител , выход которого  вл етс  первым выходом источника запускающих импульсов , и через второй резистор -с инвертирующим входом, который через третий резистор подключен ко второму выводу первого резистора, второму выходу источника запускающих импульсов и общей шине.

&V/

ы,1

ФиеЛ