SU819936A1 - Генератор импульсов - Google Patents

Description

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах , предназначенных дл  генерации пр моугольных импульсов низкой и сверхнизкой частоты с гальванической разв зкой выходного напр жени . . Известен генератор импульсов, содержащий основной и вспомогательный источники питани , дроссель, конденсаторный накопитель , трансформаторы тока, два тиристорных коммутатора 1. Основной источник питани  у такого генератора импульсов - источник тока, причем в паузах между импульсами от этого источника потребл етс  номинальный ток, что значительно снижает КПД генератора и уменьшает его надежность . Дл  обеспечени  необходимой крутизны фронта импульсов использован дополнительный источник напр жени , что усложн ет схему генерат ipa.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  генератор импульсов, содержащий двухтактный преобразовате.ь на транзисторах трансформатор обратной св зи, контур формировани  тока и ключевой транзистор 2}

Питание такого генератора осуществл етс  от трех источников напр жени  - одного основного и двух дополнительных. Один из дополнительных источников обеспечивает форсированный запуск генератора, а следовательно и высокую крутизну переднего вы .ходного импульса, другой - увеличение амплитуды выходного импульса в момент начала генерации.

Погрешностью генератора  вл ютс  сложность и низкий КПД так как дл  форсировки запуска используетс  дополнительный источник, причем мощность от указанного источника потребл етс  как в процессе генерации, так и в паузах между импульсами .

Кроме того, использование трансформатора обратной св зи с гальваническим разделением не позвол ет получить высокой крутизны выходных импульсов, вследствие наличи  индуктивности рассеивани  и межвитковой емкости у трансформатора.

Все это усложн ет схему генератора, снижает его КПД, а также крутизну переднего фронта выходных импульсов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства при повышении КПД и улучшение крутизны переднего фронта выходных импульсов.

Достигаетс  это за счет того, что в генераторе импульсов, содержащем двухтактный преобразователь на транзисторах, трансформатор обратной св зи, обмотка которого подключена к двухтактному преобразователю , контур формировани  тока и ключевой транзистор, между отводом обмотки трансформатора .обратной св зи, выполненного по схеме автотрансформатора, и одной шиной дл  подключени  источника питани  включены последовательно св занные контур формировани  тока, первична  обмотка введенного трансформатора тока, разв зывающий диод и ключевой транзистор, между щинами источника питани  установлена цепочка из последовательно соединенных резистора и диода, проводимость которого обратна проводимости разв зывающего диода и параллельно которому включены разв зывающий диод и ключевой транзистор, а вторичные обмотки трансформатора тока подключены параллельно эмиттер-базовым переходам транзисторов двухтактного преобразовател . При этом контур формировани  тока содержит параллельно соединенные LC и RC-цепочки.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого генератора импульсов.

Генератор импульсов содержит двухтактный преобразователь 1, к выходным клеммам 2, 3 которого подключена обмотка автотрансформатора 4. Между выводом обмотки автотрансформатора 4 и шиной 5 дл  подключени  источника питани  генератора включена цепочка из последовательно соединенных контура 6 формировани  тока, первичной обмотки 7 трансформатора 8 тока, разв зывающего диода 9 и ключевого транзистора 10. Между шиной 11 дл  подключени  источника питани  генератора и шиной 5 включены резистор 12 и диод 13, который подключен параллельно разв зывающему диоду 9 и ключевому транзистору 10. Вторичные обмотки 14, 15, 16 и 17 трансформатора 8 тока подключены к преобразователю. Первичные запускающие импульсы подаютс  между шиной и выводом 18 базы транзистора 10. Нагрузка снимаетс  с клемм 2, 3 и 3, 19 непосредственно, а с клемм 2 и 19 через разделительный конденсатор, что позвол ет исключить посто нную составл ющук ) на нагрузке. Контур 6 формировани  тока выполнен, например, из последовательно соединенных катущки индуктивности 20 и конденсатора 21, параллельно которым подключена форсирующа  цепочка из последовательно соединенных резистора 22 и конденсатора 23 (LC и RC-цепочки), что обеспечивает необходимую форму тока через первичную обмотку 7 трансформатора 8 тока, а следовательно и соответствующий базовый ток транзистора двухтактного преобразовател  1..

Устройство работает следующим образом . При включении питани  (первичные запускающие импульсы отсутствуют) ключевой транзистор 10 закрыт, конденсаторы 21 и 23 контура б формировани  тока через резистор 12, а двухтактного преобразовател  1 непосредственно зар жаютс  от источника питани  с пол рностью, указанной на чертеже, до половины напр жени  источника питани  генератора (источник напр жени ), поступающего на щины 5 и 11.

При подаче на базу транзистора 10 первичного запускающего импульса транзистор 10 откроетс , а конденсаторы 21 и 23 контура б формировани  тока начнут разр жатьс  по цепи: первична  обмотка 7 трансформатора 8 тока, диод 9, транзистор 10, конденсатор 24 двухтактного преобразовател  (емкость конденсаторов 24 и 25 двухтактного преобразовател  1 значительно больще емкостей конденсаторов 21 и 23 контура формировани  тока б), часть обмотки автотрансформатора 4 и соответственно катущки индуктивности 20 и резистор 22.

При этом на вторичных обмотках 14 и 17 по вл ютс  положительные импульсы, открывающие соответствующие транзисторы 26 и 27 двухтактного преобразовател , а на обмотке автотрансформатора 4 будет сформировано напр жение, обеспечивающее регенеративный процесс включени  указанных транзисторов.

В дальнейшем генератор работает в автоколебательном режиме (при наличии первичного отпираюшего импульса на базе транзистора 10), причем частота выходного пр моугольного напр жени  определ етс  параметрами катушки индуктивности 20 и конденсатора 21, а величина тока через перBH4Hyk ) обмотку 7 трансформатора 8 - соотношением витков обмоток автотрансформатора 4.

При этом одна полуволна тока через первичную обмотку 7 трансформатора 8 проходит через диод 9 и открытый транзистор 10, а друга  через диод 13.

После сн ти  первичного управл ющего импульса с базы транзистора 10 последний закрываетс  и разрывает цепь дл  протекани  тока через обмотку 7 трансформатора 8 тока, что приводит к срыву автоколебательного режима и прекращению генерации (если ток обмотки 7 протекал через диод 13, то задержка в срыве колебаний может составить до одного периода выходной частоты генератора).

При этом конденсаторы 21 и 23 снова зар жаютс  через резистор 12 до половины напр жени  источника питани , что обеспечивает форсированное включение транзисторов 28 и 29 двухтактного преобразовател  при очередной подаче первичного управл ющего импульса на базу транзистора 10.

Таким образом, на выходах генератора могут быть получены частотно заполненные

импульсы требуемой скважности и частоты с высокой крутизной переднего фронта частотно-заполненного импульса, что обеспечиваетс  предложенной схемой.

При этом дл  форсированного включени  трназисторов двухтактного преобразовател  не требуетс  дополнительный источник напр жени , что упрощает схему генератора , повышает его КПД и надежность. Применение автотрансформатора позвол ет значительно уменьшить индуктивность рассеивани  и паразитную емкость в цепи формировани  базового тока транзисторов двухтактного преобразовател  и, тем самым, повысить крутизну переднего фронта генерируемых импульсов, что уменьшает коммутационные потери в транзисторах двухтактного преобразовател  и, следовательно, повышает КПД генератора.

Claims (2)

1. Генератор импульсов, содержаш.ий двухтактный преобразователь на транзисторах , трансформатор обратной св зи, об . мотка которого подключена к двухтактному преобразователю, контур формировани  тока, ключевой транзистор, отличающийс 

тем, что, с целью упрощени  устройства при повышении КПД и улучшении крутизны переднего фронта выходных импульсов, между отводом обмотки трансформптора обратной св зи, выполненного по схеме автотрансформатора , и одной шиной дл  подключени  источника питани  включены последовательно св занные контур формировани  тока, первична  обмотка введенного трансформатора тока, разв зывающий диод и ключевой транзистор, между шинами источника питани  установлена цепочка из последовательно соединенных резистора и диода, проводимость которого обратна проводимости разв зывающего диода и параллельно которому включены разв зывающий диод и ключевой транзистор, а вторичные обмотки трансформатора тока подключены параллельно эмиттер-базовым переходам транзисторов двухтактного преобразовател .

2. Генератор по п. 1, отличающийс  тем, что контур формировани  тока содержит параллельно соединенные LC и RC-цепочки.

Источники инфор.мации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 448830, кл. Н 03 К 3/00, 1973.

2.Писарев А. Л., Деткин Л. П. Управление тиристорными преобразовател ми.

М., «Энерги , 1975, с. 231.