SU817990A1 - Формирователь импульсов - Google Patents

Description

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может использоватьс  дл  формировани  мощных наносекундных импульсов на низкоомной нагрузке. Оно может найти ирцмененке дл  запуска инжекционных лазеров , в устройствах электроискровой обработки металлов, управлени  электропотическими затворами и т. д.

Известны формир ователи импульсов, у которых на накопительном конденсаторе превышает напр жение источника питани  в 5-10 и более раз. К ним относ тс  импульсные регул торы посто нного напр жени , работающие в режиме прерывистых токов дроссел  1.

Недостатком этих формирователей  вл етс  плохое использование напр жени  источника питани .

Известно устройство, срдержащее транзистор , блок управлени , дроссель, диод, конденсатор 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно в случае низкоомной нагрузки (единицы и доли Ом) не может генерировать импульсы большой амплитудь, превышающей во много раз значение напр жени  источника питани . Кроме того, импульсы имеют большое врем  нарастани . Последнее объ сн етс  тем, что врем  нарастани  импульса определ етс  fвременем зар да выходного конденсатора (его величина может быть значительной) до пикового значени  током дроссел , f

Цель изобретени  - увеличение амплитуды импульсов и уменьшение времени их нарастани .

Claims (2)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что в формирователь импульсов, содержащий транзистор типа п-р-п, блок управлени , дроссель диод и конденсатор, эмиттер транзистора подключен к отрицательной шине питани , база транзистора подключена к выходу блока управлени , коллектор транзистора соединен с анодом диода и через дроссель - с общей шиной, катод диода соединен с одним из выводов нагрузки и через конденсатор - с общей шиной, введены тиристор и дополнительный конденсатор, причем анод тиристора соединен с общей шиной управл ющей электрод тиристора соединен с дополнительным выходом блока управлени , а дополнительный , конденсатор выходом подключен параллельно упом нутому диоду. На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу. Формирователь импульсов содержит источник 1 питани , ключевой элемент, выполненный на транзисторе 2, управл емый блоком 3 управлени , накопительный дроссель 4, диод 5 с параллельно включенным ему конденсатором б, накопительный конденсатор 7, нагрузку 8 и тиристор 9. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии транзистор 2 и тиристор 9 закрыты. Напр жение на конденсаторе 7 и ток в дросселе 4 равны нулю. С приходом отпирающего импульса заданной длительности и амплитуды транзистор 2 открываетс  и входит в состо ние насыщени . Начинаетс  процесс накоплени  энергии в дросселе 4. При небольшом сопротивлении насыщенного транзистора 2 ток в дросселе нарастает во времени по закону, близкому к линейному. В момент окончани  импульса управлени  с блока 3 транзистор 2 закрываетс . ЭДС самоиндукции дроссел  мен ет пол рность, в результате чего диод 5 открываетс . Начинаетс  процесс передачи энергии дроссел  в емкость конденсатора 7. Когда напр жение на конденсаторе 7 достигнет пикового значени , фиксирующий диод 5 закроетс . На этом заканчиваетс  этап отдачи энергии, дросселем 4 в емкость конденсатора 7. Если предположить, что сопротивление контура в цепи элементов 4, 5 и 7-9 пренебрежимо мало, то энерги  дроссел  будет полностью передана конденсатору 4 и равна , где L - индуктивность дроссел  4, пиковое значение тока в дросселе, С - емкость конденсатора 7 и пиковое напр жение на нем. Поэтому амплитуда напр жени  на конденсаторе 7 равна U, In, При соответствующем выборе элементов значение амплитуды U, будет намного превыщать величину напр жени  .питани  1. Следует отметить, что пиковое напр жение U не зависит от сопротивлени  нагрузки, что имеет место в известном устройстве. После зар да конденсатора 7 до пикового напр жени  с блока 3 управлени  поступает отпирающий импульс на управл ю щий электрод тиристора 9. Последний включаетс . Начинаетс  разр д конденсатора 7 через нагрузку 8 и тиристор 9, в результате чего в нагрузке формируетс  мощный быстронарастающий импульс. Врем  его нарастани  практически не зависит от величины сопротивлени  нагрузки. При последующем отпирании транзистора 2 его коллекторный ток ответвл етс  в цепь дроссел  4 и через конденсатор 6 в цепь тиристора 9. Пол рность напр жени  источника 1 питани  пол рно инвертируетс  выходному (в данном случае оно отрицательно ) , благодар  чему под действием отрицательного импульса происходит быстрое рассасывание избыточных носителей зар да в базах тиристора и его запирание. Таким образом, наличие конденсатора 6 обеспечивает быстрое выключение тиристора 9 и, следовательно, повыщенную частоту следовани  импульсов. Таким образом, предлагаемое устройство принципиально обеспечивает значительно больщую амплитуду импульсов и меньщее врем  их нарастани . Указанные достоинства показывают, что предлагаемое устройство более эффективно, чем известное. Формула изобретени  Формирователь импульсов, содержащий транзистор типа п-р-п, блок управлени , дроссель, диод и конденсатор, эмиттер транзистора подключен к отрицательной шине питани , база транзистора подключена к выходу блока управлени , коллектор транзистора соединен с анодом диода и через дроссель - с общей шиной, катод диода соединен с одним из выводов нагрузки и через конденсатор - с общей щиной, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  времени нарастани  и увеличени  амп,итуды импульсов, в устройство введены тиристор и дополнительный конденсатор, причем анод тиристора соединен с общей щиной, управл ющий электрод тиристора соединен с дополнительным выходом блока управлени , а дополнительный конденсатор подключен параллельно упом нутому диоду. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Коссов О. А. и др. Полностью управл емые тиристоры в устройствах автоматики. М., «Энерги , 1970, с. 64.
2. 2.Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. М., «Энерги , 1971, с. 291, рис. 12(2 в) (прототип ).

   -

   -9

   I

   5

   + 0V

   (риг. 1