SU955419A1 - Формирователь импульсов - Google Patents

Description

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относитс  к преобра (Зевательной технике и может быть использовано в тиристорных устройствах управлени  высоковольтными источниками с регулируемым выходным напр жением.

Известны формирователи импульсов , содержащие источник питани , . зар дный дроссель, конденсатор, импульсный трансформатор, тиристор и блок управлени  1.

Недостатком указанных формирователей  вл етс  ограниченный предел регулировки амплитуды, составл ющий 60-70% от максимального значени .

Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату  вл етс  формирователь импульсов, содержащий транзисторный ключ и контур из последовательно соединенных входной обмотки импульсного трансформатора и тиристора, замунтированных конденсатором , одна из обкладок которого соединена с клеммой дл  подключени  положительного вывода источника тока, отрицательный вывод дл  подключени  которого соединен с эмиттером транзистора ключа, при

этом выходна  обмотка импульсного трансформатора подсоединена к клеммам дл  подключени  нагрузки 21.

Недостатком известного формировател  импульсов  вл етс  невысока  надежность, обусловленна  ограниченными пределами регулировани  амплитуды выходных импульсов.

Цель изобретени  - повышение на10 дежности формировател  за счет возможности регулировани  амплитуды выходных импульсов в широких пределах .

Поставленна  цель достигаетс 

15 тем, что в формирователь введены блок управлени , состо щий из последовательно соединенных усилител ограничител , дифференцирующей цепи, мультивибратора и зар дно-разр дной

20 цепи из последовательно соединенных дополнительных резистора, конденсатора и входной обмотки трансформатора и диода, и резистор, подсоединенный одним выводом ко второй обкладке

25 основного конденсатора и другим выводом - к коллектору транзистора ключа , причем один выход мультивибратора подсоединен через диод к точке соединени  дополнительных резистора

30 и конденсатора зар дно-разр дной цепи , выходна  обмотка трансформатора которой подсоединена своими выводами соответственно к катоду и управл ющему электроду тиристора, а второй выход мультивибратора подсоединен через конденсатор дифференцирующей цепи ко входу усилител -ограничител , выход которого соединен с базой транзистора ключа. На фиг.1 приведена принципиальна  электрическа  схема предлагаемог формировател ; на фиг.2 и 3 (а-е)осциллограммы токов и напр жений, по сн ющие его работу. Формирователь импульсов (фиг.1) содержит клеммы дл  подключени  источника 1 питани , электронный ключ 2, соединенный с контуром, состо щим из конденсатора 3, импульсного трансформатора 4 и тиристора 5. Между указанным контуром и электронным ключем 2 включен ограничительный резистор б. Блок 7 управлени  содержит мультивибратор 8, один из выходов которого через дифференцирующую цепь 9 подключен к усилителю-ограничителю 10. Другой выход мультивибратора 8 соединен с управл ющим электр дом тиристора 5 через зар дно-разр дную цепь, состо щую из резистора 11, конденсатора 12 и первичной обмо ки разделительного трансформатора 13 Точка соединени  резистора 11 и конденсатора 12 через диод 14 подключен к коллектору транзистора мультивибра тора 8. Формирователь импульсов работает следующим образом. Накопительный конденсатор 3 перио дически зар жаетс  от источника 1 с помощью электронного ключа 2 через ограничительный резистор б импульсами тока с регулируемой длительност и затем разр жаетс  на импульсный трансформатор 4 с помощью тиристора При этом напр жение на конденсаторе после завершени  цикла его зар да и амплитуда выходного импульса при раз р де конденсатора оказываютс  пропор циональными длительности импульсов з р дного тока. На фиг.2 (а-е) приведены осциллограммы токов и напр жений при работ схдмы в режиме, когда амплитуда выхо ных импульсов близка к максимальной ;На фиг.З (а-е) приведены аналогич но осциллограммы дл  режима работы, при котором амплитуда выходных импул сОв минимальна. Как видно, зар д конденсатора и разр д происходит поочередно со сдви гом 180°. Такое распределение процес сов во времени осуществл етс  с помо щью блока 7 управлени  фйг.1 , в со тав KOTupoiO входит задающий мультивибратор 8. При включении тиристора 5 управл щим импульс;ом в момент времени t (фиг,2) конденсатор 3, зар женный до некоторого положительного напр жени , начинает разр жатьс  на обмотку импульсного трансформатора 4 через тиристор 5. Так как процесс разр да носит колебательный характер, то в момент времени t, когда ток через разр дный контур измен ет свой знак (фиг.2Б ), тиристор выключаетс . Длительность цикла разр да, таким образом , всегда посто нна и равна половине периода собственных колебаний разр дной цепи (0/5.Тр). Напр жение на конденсаторе в конце цикла разр да оказываетс  отрицательным , причем по абсолютной величине это напр жение меньше, чем напр жение на конденсаторе до его разр да. Разница между этими напр жени ми определ ет величину энергии, отданную конденсатором в нагрузку формировател  импульсов . Напр жение на аноде тиристора в цикле разр да измен етс  так, как показано на фиг.2а пунктиром. Ток через тиристор и трансформатор имеет форму, близкую к форме косинусоидального импульса (фиг.26). Амплитуда этого импульса, как и амплитуда выходного импульса напр жени , определ етс  напр жением на конденсаторе в момент включени  тиристора. На нагрузке формировател  образуетс  иГШульс переменного напр  хени  (фиг. 2 г ) , форма которого повтор ет форму напр жени  на конденсаторе в цикле разр да. На фиг.26 показана форма напр жени  на коллекторе ключевого транзистора 2, а на фиг..2е - форма напр жени  на базе этого транзистора. Величина положительного напр жени , до которого зар жаетс  конденсатор, в установившемс  режиме работы устн ройства определ етс  только длительностью импульса зар дного тока. При увеличении длительности этого импульса до величины, равной примерно ЗТ, где - посто нна  времени зар дной цепи, напр жение на конденсаторе в конце цикла зар да равно напр жению источника питани . Амплитуда выходного импульса при этом максимальна. По мере уменьшени  длительности импульса зар дного тока напр жение на конденсаторе и амплитуда выхо; ного импульса стремитс  к нулевому значению (фиг.З) Формирование импульса с регулируемой длительностью осуществл етс  с помощью дифференцирующей цепочки 9, подключенной к коллектору одного из транзисторов мультивибратора 8 и усилител -ограничител  10. В закрытом состо нии транзистора мультивибратора конденсатор, вход щий в состав дифференцирующей цепочки 9, , зар жаетс  от источника питани  через резистор в коллекторной цепи его транзистора. В момент опрокидывани мультивибратора происходит разр д конденсатора дифференцирующей цепи через транзистор, и на резисторе дифференцирующей цепи 9 образуетс  отрицательный импульс напр жени . Ширина этого импульса в его основании в широких пределах регулируетс  изменением величины резистора дифференцирующей цепи 9. Дешее этот импульс поступает на вход двухкаскадного усилител -ограничител  10, на выходе которого формируетс  пр моугольный импульс (фиг.2е} длительность которого регулируетс  резистором дифференцирующей цепи 9. Формирование импульса дл  включени  тиристора 5 осуществл етс  на другом плече мультивибратора 8. В закрытом состо нии транзистора мультивибратора 8 конденсатор 12 зар жаетс  от источника питани  через резистор 11, При опрокидывании мультивибратора 8 конденсатор

12разр жаетс  через обмотку разделительного трансформатора 14, диод

13и открывшийс  транзистор мультивибрат а 8. При этом на вторичной обмотке трансформатора 14 образуетс  запускающий импульс (фиг.2и) дл  включени  тиристора 5.

Использование изобретени  позвол ет осуществить регулировку амплитуды выходного импульса формировател  в широких пределах. Максимальное значение амплитуды определ етс  напр жением на накопительном конденсаторе 3, равным по величине напр жению источника питани . Минимальное значение амплитуды импульса, завис щее от параметров схемы, может быть установлено как угодно малым.

Предлагаемый формирователь импульсов обладает более высокой надежностью , так как примен емый в нем способ зар да накопительного конденсатора 3 через ключевой транзистор 2 исключает возникновение условий, при которых тиристор 5 может оказатьс  в устойчиво открытом состо нии, как это имеет место во многих существующих аналогичных схемах формирователей импул ьсов.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР № 477526, кл. Н 03 К 3/53, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР I 551775, кл. Н 02 М 1/08, 1977.

ff iz

1

n

ILj

сриг2