SU534029A1

SU534029A1 - Pulse Width Modulator

Info

Publication number: SU534029A1
Application number: SU1977500A
Authority: SU
Inventors: Галина Павловна Иванова; Александр Гаврилович Верховский
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4514
Priority date: 1973-12-19
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1976-10-30

Description

динены с базой коммутирующего транзистора формировател импульсов непосредственно, а другие - через диоды, анод каждого из которых соединен с местом соединени одной из основных и одной из дополнительных базовых обмоток, расположенных на разных магнитных сердечниках магнитно-транзисторного усилител , средние выводы рабочих обмоток которого соединены через разв зывающие диоды с коллектором коммутирующего транзистора формировател импульсов, а вторые концы этих обмоток соединены через другие разв зывающие диоды с коллектором коммутирующего транзистора магнитно-транзисторного усилител .Dineny with the base of the switching transistor of the pulse shaper directly, and others through diodes, the anode of each of which is connected to the junction of one of the main and one of the additional base windings located on different magnetic cores of the magneto-transistor amplifier, the middle terminals of the working windings of which are connected through dissociating diodes with a collector of a switching transistor of a pulse shaper, and the second ends of these windings are connected through other dissolving diodes to a commutator tiruyuschego transistor magneto-transistor amplifier.

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема предлагаемого широтноимпульсного редуктора.The drawing shows a circuit diagram of the proposed pulse-width reducer.

Широтно-импульсный .модул тор содержит магнитно-транзисторный усилитель на магнитных сердечниках 1, 2, коммутирующий транзистор 3, эмиттер которого соединен со средним выводом базовой обмотки 4 выходного импульсного трансформатора 5 источника переменного напр жени . Концы обмотки 4 через последовательно соединенные разв зывающие диоды 6, 7 и основные базовые обмотки 8, 9 .магнитно-транзисторного усилител соединены с базой коммутирующего транзистора 3. База транзистора 3 соединена с катодами разв зывающих диодов 10, И, аноды которых соединены с соответствующими концами дополнительных базовых обмоток 12, 13 магнитно-транзисторного усилител .The pulse width modulator contains a magnetic transistor amplifier on magnetic cores 1, 2, a switching transistor 3, the emitter of which is connected to the middle terminal of the base winding 4 of the output pulse transformer 5 of an alternating voltage source. The ends of the winding 4 are connected through series-connected decoupling diodes 6, 7 and the main base windings 8, 9. The magneto-transistor amplifier is connected to the base of the switching transistor 3. The base of the transistor 3 is connected to the cathodes of the converting diodes 10, and whose anodes are connected to the corresponding ends additional base windings 12, 13 magneto-transistor amplifier.

Источник управл ющего тока подключен к клеммам 14, 15, к которым подсоединены последовательно соединенные обмотки управлени 16, 17, расположенные на сердечниках 1 и 2 соответственно.The control current source is connected to terminals 14, 15, to which serially connected control windings 16, 17, which are located on cores 1 and 2, are connected, respectively.

Рабочие обмотжи 18, 19 магнитно-транзисторного усилител одними концами соединены с соответствующими концами рабочих обмоток 20, 21 импульсного трансформатора 5 источника переменного напр жени , соединенных последовательно с соответствующими половинами базовой обмотки 4 трансформатора 5.The working windings 18, 19 of the magneto-transistor amplifier are connected at one end to the corresponding ends of the working windings 20, 21 of the pulse transformer 5 of an alternating voltage source connected in series with the respective halves of the base winding 4 of the transformer 5.

Нагрузка 22 включена в цепь коллектора коммутирующего транзистора 3 магнитнотранзисторного усилител .The load 22 is included in the collector circuit of the switching transistor 3 of the magnetic transistor amplifier.

В модул тор введен формирователь импульсов , содержащий коммутирующий транзистор 23 и магнитный сердечник 24 с расположенными на нем рабочими обмотками 25, 26 и базовыми обмотками 27, 28.A pulse shaper is inserted into the modulator, containing a switching transistor 23 and a magnetic core 24 with working windings 25, 26 and base windings 27, 28 located on it.

Одни концы рабочих обмоток 25, 26 формировател иМПульсов соединены с коллектором коммутирующего транзистора 23, а другие концы - через диоды 29, 30 с местами соединений рабочих обмоток 18, 19 магнитнотранзисторного усилител с рабочими обмотками 20, 21 выходного импульсного трансформатора б источника переменного напр жени .One ends of the working windings 25, 26 of the impulse maker are connected to the collector of the switching transistor 23, and the other ends through diodes 29, 30 to the junction points of the working windings 18, 19 of the magnetic transistor amplifier with the working windings 20, 21 of the output impulse transformer of the alternating voltage source.

Базовые обмотки 27, 28 формировател импульсов соединены с базой коммутирующегоThe base windings 27, 28 of the pulse former are connected to the switching base

транзистора 23 формиройатёЛй импульсов непосредственно , а другими концами - через диоды 31-34 и резисторы 35, 36 соответственно . Аноды диодов 31 и 32 соединены соответственно с местами соединений основных и дополнительных базовых обмоток 8, 13 и 9, 12, расположенных на разных сердечниках магнитно-транзисторного усилител , средние выводы рабочих обмоток 18 и 19 которого соединены через разв зывающие Диоды 37 и 38 с коллектором коммутирующего транзистора 23 формировател импульсов. Вторые концы обмоток 18 и 19 через разв зывающие диоды 39 и 40 соответственно соединены с коллектором коммутирующего транзистора 3 магнитно-транзисторного усилител .the transistor 23 generates pulses directly, and the other ends through diodes 31–34 and resistors 35, 36, respectively. The anodes of the diodes 31 and 32 are connected respectively to the junction points of the main and additional base windings 8, 13 and 9, 12 located on different cores of the magnet-transistor amplifier, the middle terminals of the working windings 18 and 19 of which are connected through the decoupling Diodes 37 and 38 to the collector switching transistor 23 of the pulse generator. The second ends of the windings 18 and 19 are connected via isolating diodes 39 and 40, respectively, to the collector of the switching transistor 3 of the magnet-transistor amplifier.

Широтно-импульсный модул тор работает следующим образом. Формирователь импульсов представл ет собой блокинг-генератор с внещним возбуждением , при работе которого сердечник 24 в каждый полупериод перемагцичиваетс по предельной петле гистерезиса. На сердечник 24 нанесены обмотки 25-28.Pulse width modulator operates as follows. The pulse shaper is a blocking generator with external excitation, during operation of which the core 24 is recalculated in each half-cycle along the limiting hysteresis loop. On the core 24 windings 25-28 are applied.

Транзистор 23 в совокупности с обмотками 26 и 27, включенными в коллекторную и базовую цепи транзистора 23, формирует импульс посто нной длительности в полупериод, в который пол рность напр жений на половинах обмотки 4 трансформатора 5 соответствует указанной на чертеже. В следующий полупериод импульс посто нной длительности формируетс при помощи обмоток 25 и 28. В начале полупериода от обмотки 4 трансформатора 5 -по схеме формировател импульсов идет ток по следующей цепи: права половина обмотки 4 трансформатора 5, диод 32, обмотка 27, резистор 35, диод 33, лева половина обмотки 4 трансформатора 5.The transistor 23, together with the windings 26 and 27, included in the collector and base circuits of transistor 23, generates a pulse of constant duration in a half period, in which the polarity of the voltages on the half of the winding 4 of the transformer 5 corresponds to that indicated in the drawing. In the next half-period, a pulse of constant duration is formed by means of windings 25 and 28. At the beginning of the half-period, winding 4 of the transformer 5 is flowing along the following circuit in the pulse driver circuit: right half of winding 4 of transformer 5, diode 32, winding 27, resistor 35, diode 33, left half of the winding 4 of the transformer 5.

При открытом транзисторе 23 к обмотке 26 сердечника 24 через открытый диод 29 прикладываетс - напр жение с левой (половины обмотки 4 трансформатора 5. Формирователь импульсов находитс в таком состо нии, покаWhen the transistor 23 is open, the winding 26 of the core 24 is applied through the open diode 29 - the voltage from the left (half of the winding 4 of the transformer 5. The pulse shaper is in this state while

сердечник 24 не достигнет режима насыщени в нротивоположном состо нии. При этом происходит блокинг-процесс, в результате которого транзистор 23 закрываетс и остаетс в режиме отсечки до конца полупериода.core 24 does not reach saturation in the opposite state. When this occurs, a blocking process occurs, as a result of which the transistor 23 closes and remains in cut-off mode until the end of the half period.

Рассмотрим работу модул тора при двухConsider the work of the modulator with two

крайних значени х управл ющего тока: приcontrol current extremes: at

токе, равном максимальному значению, и приcurrent equal to the maximum value and at

токе, равном нулю.current equal to zero.

При максимальном управл ющем токе длительность выходного импульса магнитно-транзисторного усилител максимальна и равна половине периода.At the maximum control current, the duration of the output pulse of the magnet-transistor amplifier is maximum and equal to half the period.

В начале рассматриваемого полупериода одновременно открываютс транзисторы 3 иAt the beginning of the half cycle under consideration, transistors 3 and

23. За счет открытого транзистора 23 напр жение с левой половины обмотки 4 трансформатора 5 подаетс только на часть рабочей обмотки 18 по цепи: эмиттер транзистора 3, переход эмиттер - коллектор транзистора 23,23. Due to the open transistor 23, the voltage from the left half of the winding 4 of the transformer 5 is supplied only to a part of the working winding 18 along the circuit: the emitter of the transistor 3, the transition emitter-collector of the transistor 23,

диод 37, обмотка 18 трансформатора 5. Напр жение всей обмотки 18 несколько больше напр жени , снимаемого с левой половины обмотки 4 трансформатора 5, за счет эдс, индуктируемой в обмотке 18. Поэтому диод 39 запираетс , отключа цепь рабочей обмотки 18 трансформатора 5.diode 37, winding 18 of the transformer 5. The voltage of the entire winding 18 is slightly higher than the voltage taken from the left half of the winding 4 of the transformer 5, due to the emf induced in the winding 18. Therefore, the diode 39 is locked by disconnecting the working winding 18 of the transformer 5.

В базовых обмотках 8 и 9 при этом индуцируютс повышенные напр жени .In the base windings 8 and 9, increased voltages are induced.

Ток базы транзистора 3 в интервале времени форсированного перемагничивани сердечника 1 практически не мен етс , поэтому ток в нагрузке 22 также не .мен етс . Диоды 37, 38 закрываютс .The base current of the transistor 3 in the interval of time of forced magnetization reversal of the core 1 practically does not change, therefore the current in the load 22 also does not change. Diodes 37, 38 are closed.

До «онца полупериода сердечник 1 перемагнититс напр жением, снимаемым с левой половины обмотки 4 трансформатора 5 и приложенным к обмотке 18. Среднее напр жение за полупериод, приложенное к обмотке 18, несколько выше напр жени , снимаемого с половины обмотки 4 трансформатора 5.Before the half cycle period, the core 1 is re-magnetized by the voltage removed from the left half of the winding 4 of the transformer 5 and applied to the winding 18. The average voltage over the half-period applied to the winding 18 is slightly higher than the voltage removed from the half of the winding 4 of the transformer 5.

При управл ющем токе, равном нулю, длительность выходного имлульса магнитно-транзисторного усилител минимальна. Перемагничивание сердечника 1 осуш,ествл етс напр жением , приложенным к левой части обмотки 18 сердечника 1.With a control current equal to zero, the duration of the output impulse of the magnet-transistor amplifier is minimal. The magnetization reversal of the core 1 is dried, the voltage applied to the left side of the winding 18 of the core 1.

Чем выше отношение величины усредненного напр жени , прикладываемого к рабочей обмотке 18 в начале и конце интервала регулировани , чем больший выигрыш по увеличению динамического диапазона имеет модул тор .The higher the ratio of the average voltage applied to the working winding 18 at the beginning and the end of the adjustment interval, the greater the gain in increasing the dynamic range the modulator has.

Claims

1.Avt. St. USSR number 258391, cl. And 03F 9/00, 1968 (equivalent).

2. Electrotechnical equipment, vol. 1. M., “Energy, gs. 121 (prototype). B