PL174861B1

PL174861B1 - Impulsowy zasilacz elektroniczny

Info

Publication number: PL174861B1
Application number: PL94312661A
Authority: PL
Inventors: Vladimir Sokolov
Original assignee: Nico Elektro Ag
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 1998-09-30
Also published as: MX9405491A; DE59405959D1; AU7531494A; CA2167695A1; AP9600777A0; EP0710428B1; SG50566A1; AU697674B2; PL312661A1; ZA945276B; JPH09503897A; HK1014233A1; HU9600123D0; CZ9600178A3; OA10255A; EP0710428A1; AP635A; HUT74336A; TW395089B; FI960194A

Abstract

1. Impulsowy zasilacz elektroniczny, po- laczony na wejsciu ze zródlem napiecia stalego lub zmiennego, oraz na wyjsciu z obciaze- niem o okreslonym napieciu znamionowym, i zaopatrzony w generator impulsów szpilko- wych, znamienny tym, ze generator (6, 68) impulsów szpilkowych (NI) sklada sie z wla- czonego miedzy przewody zasilajace (HO, LO) obwodu zawierajacego szeregowe polacze- nie kondensatora (C) i rezystora (R1) i z rezystorowego dzielnika napiecia (R13, R14) oraz z tranzystora (T4) i tranzystora jednozla- czowego (UJT), którego baza (B2) jest wlaczo- na miedzy rezystory (R13, R14) a emiter (E2) tranzystora jednozlaczowego (UJT) jest wla- czony miedzy kondensator (C) a rezystor (R1), zas emiter (E1) tranzystora jednozlaczowego (UJT) jest polaczony z baza tranzystora (T4), którego emiter jest polaczony z przewodem za- silajacym (HO), a kolektor - z wyjsciem (1’, 2’) generatora (6, 68) impulsów szpilkowych (NI). F IG .5 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest impulsowy zasilacz elektroniczny, połączony na wejściu ze źródłem napięcia stałego lub zmiennego, oraz na wyjściu z obciążeniem o określonym napięciu znamionowym i zaopatrzony w generator impulsów szpilkowych.

Zasilacz według wynalazku służy do zasilania napięciem impulsowym obciążeń zarówno rezystancyjnych, na przykład żarówek, jak również reaktancyjnych, na przykład indukcyjnych lub pojemnościowych, oraz impedancyjnych.

Znane, najprostsze zasilacze, stosowane zwłaszcza do obciążeń rezystancyjnych, głównie żarówek, składają się ze źródła napięcia, na przykład baterii, wyłącznika i bezpiecznika przeciążeniowego.

Zasadniczą wadą tych zasilaczy jest bardzo mała sprawność oraz brak możliwości regulacji mocy zasilającej, która nie może przekraczać napięcia znamionowego żarówki. Stałe napięcie zasilające, większe od napięcia znamionowego żarówki, poprawia jej

174 861 sprawność, lecz jednocześnie znacznie obniża jej trwałość. Natomiast wartość napięcia zasilającego, mniejsza od napięcia znamionowego żarówki powoduje zwiększenie jej trwałości, ale obniża jej sprawność energetyczną.

Możliwość regulacji mocy zasilającej obciążenie, pozwalającej na zmianę jasności żarówki, zrealizowana została przez zastosowanie w obwodzie zasilacza potencjometru oraz tyrystora lub triaka. Potencjometr wraz z tyrystorem lub triakiem, umożliwia zasilanie żarówki jednym półokresem napięcia zmiennego, powodując zmianę przesunięcia fazowego prądu.

Zasadniczą wadą takiego rozwiązania zasilacza jest jego mała sprawność, a tym samym mała sprawność emisji światła żarówki, wynosząca około 5%. Oznacza to, że około 95% energii zasilającej żarówkę jest zamieniana na ciepło i tracona.

Takie rozwiązanie zasilacza przedstawione jest w polskim opisie patentowym nr 124 762. Układ zasilacza elektronicznego, stosowany zwłaszcza w ściemniaczach światła, składa się z mostka Graetza, z tranzystora bipolarnego, z triaka, z kondensatorów', z rezystorów, z diody, z wyłącznika oraz z dławika przeciwzakłóceniowego. Kolektor tranzystora jest połączony z dodatnim lub ujemnym biegunem mostka Graetza, a jego emiter - z przeciwległym biegunem tego mostka. Jeden z dwóch pozostałych biegunów mostka Graetza jest połączony z pierwszym kondensatorem, połączonego z kolei z potencjometrem, a przeciwległy biegun tego mostka - z bramką triaka. Jeden z biegunów wyłącznika jest połączony z jednej strony z anodą triaka, a z drugiej strony - z pierwszym rezystorem, natomiast drugi biegun wyłącznika jest połączony z jednej strony z drugim kondensatorem, a z drugiej strony - z anodą triaka. Między bazę a emiter tranzystora jest włączona dioda. W obwód triaka jest ponadto włączony dławik przeciwzakłóceniowy, żarówka oraz bezpiecznik. Równolegle do obydwu anod triaka jest włączony obwód, złożony z drugiego rezystora i trzeciego kondensatora.

Generowanymi impulsami są w tym przypadku połówki sinusoidy napięcia zmiennego z obciętą fazą, a więc o znacznym czasie trwania, a amplituda tych impulsów nie może być większa od napięcia nominalnego obciążenia. Ten zasilacz umożliwia regulację mocy dostarczanej do obciążenia, lecz nie poprawia jego sprawności. Niedogodnością tego rozwiązania jest również możliwość stosowania go wyłącznie do obciążeń rezystancyjnych ze źródłem napięcia zmiennego.

W celu zwiększenia sprawności zasilacza do różnego typu obciążeń, jak na przykład żarówek, przetworników elektroakustycznych i silników krokowych wykorzystano w jednym z rodzajów zasilaczy zamiast stałego napięcia lub półokresów zmiennego napięcia zasilającego - ciąg impulsów napięciowych o jednakowej polaryzacji. Sprawność energetyczna takiego zasilacza jest proporcjonalna do stosunku czasu trwania impulsu do jego okresu. Im mniejszy jest czas trwania impulsów, tym większa może być ich amplituda, która znacznie przekracza napięcie znamionowe obciążenia.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 3 920 847, znany jest sposób zasilania obciążenia rezystancyjnego, na przykład żarówki, polegający na doprowadzeniu do tego obciążenia ciągu impulsów o stałej amplitudzie, większej od napięcia znamionowego obciążenia. Stosunek czasu trwania impulsu do okresu powtarzania się impulsów jest mniejszy niż 0,25. Zasilacz do realizacji tego sposobu składa się ze źródła napięcia stałego oraz z połączonego z nim równolegle obciążenia rezystancyjnego, wyposażonego w żarówkę. Między źródło napięcia stałego a obciążenie rezystancyjne włączony jest przełącznik, sterowany za pośrednictwem generatora impulsowego.

Wadą tego zasilacza jest jednak brak możliwości zastosowania go do obciążeń indukcyjnych i pojemnościowych, charakteryzujących się dużymi stratami oraz niedostateczna sprawność w przypadku stosowania obciążeń rezystancyjnych, będąca wynikiem długiego czasu trwania impulsów w stosunku do okresu ich powtarzania.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych A. P. nr 5 130 608 znany jest zasilacz impulsowy do obciążeń rezystancyjnych, złożony z generatora impulsów szpilkowych, z połączonego z nim na wejściu ze źródłem napięcia zmiennego za pośrednictwem

174 861 prostownika oraz z tranzystora przełączającego, połączonego na wejściu z generatorem impulsów szpilkowych za pośrednictwem transformatora i tranzystora, zaś na wyjściu - z obciążeniem. Generator impulsów szpilkowych jest złożony ze scalonego zegara taktującego oraz z połączonego z nim rezystancyjnego dzielnika napięcia i kondensatora, decydujących o częstotliwości generowanych impulsów szpilkowych. Zasilacz jest ponadto wyposażony w kondensator filtrujący oraz w diodę eliminującą impulsy o ujemnej polaryzacji. Zasilacz ten jest stosowany do zasilania napięciem sieci elektrycznej różnego typu oświetlenia.

Niedogodnością tego zasilacza impulsowego jest jego dostosowanie wyłącznie do źródła napięcia zmiennego oraz zastosowanie kosztownych elementów, takich jak transformator i scalony zegar taktujący.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji impulsowego zasilacza elektronicznego, o znacznie wyższej sprawności i stabilności pracy, dostosowanego do obciążeń dowolnego typu, to znaczy zarówno rezystancyjnych jak i impedancyjnych i reaktancyjnych.

Cel ten realizuje impulsowy zasilacz elektroniczny, według wynalazku, którego generator impulsów szpilkowych składa się z włączonego między dodatni a ujemny przewód zasilający obwodu zawierającego szeregowe połączenie kondensatora i pierwszego rezystora i z rezystorowego dzielnika napięcia, złożonego z drugiego i trzeciego rezystora, oraz z tranzystora i tranzystora jednozłączowego, którego baza jest włączona między drugi a trzeci rezystor. Pierwszy emiter tranzystora jednozłączowego jest włączony między kondensator a pierwszy rezystor, a drugi emiter tranzystora jednozłączowego, jest połączony z bazą tranzystora, którego emiter jest połączony z dodatnim przewodem zasilającym, a kolektor - z wyjściem generatora impulsów szpilkowych.

Całkowity czas trwania, wytwarzanych przez generator impulsów szpilkowych jest korzystnie stały.

Generator impulsów szpilkowych jest korzystnie połączony na wejściu z potencjometrem, przy czym stosunek całkowitego czasu trwania impulsu do czasu przerwy między impulsami ciągu wynosi od 0 do 0,3.

Między generatorem impulsów szpilkowych a obciążeniem jest korzystnie włączona równolegle pierwsza dioda.

Na wyjściu generatora impulsów szpilkowych jest korzystnie przyłączony tranzystor przełączający, włączony szeregowo w linię zasilającą.

Między generator impulsów szpilkowych a źródło zasilania jest korzystnie włączony filtr, złożony z cewki i z kondensatora.

Między generator impulsów szpilkowych a obciążenie jest włączona korzystnie szeregowo w linię zasilającą druga dioda.

Generator impulsów szpilkowych jest korzystnie połączony z przetwornikiem elektroakustycznym układu syreny elektronicznej za pośrednictwem wzmacniacza.

Zaletą impulsowego zasilacza elektronicznego, według wynalazku, jest kilkukrotne zwiększenie sprawności obciążenia dowolnego typu (impedancyjnego, reaktancyjnego i rezystancyjnego), a tym samym znaczne zmniejszenie poboru mocy. Charakterystyczną cechą tego zasilacza jest wysoka stabilność pracy, niezwykle istotna przy obciążeniach indukcyjnych, bez konieczności stosowania dodatkowych i kosztownych układów stabilizujących oraz przeciwzakłóceniowych. Zasilacz może być stosowany do zasilania różnych elementów i urządzeń elektronicznych, na przykład żarówek, przetworników elektroakustycznych i piezoakustycznych oraz silników elektrycznych.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy połączenia zasilacza z generatorem impulsów i obciążeniem, fig. 2 - kształt impulsu szpilkowego, zbliżony do kształtu impulsu typu delta Diraca, fig. 3 - schemat ciągu impulsów szpilkowych, fig. 4 - schemat ideowy zasilacza, według fig. 1, fig. 5 - schemat ideowy generatora impulsów szpilkowych, według fig. 4, fig. 6 - porównawczy schemat ideowy dwóch zasilaczy żarówki: jednego bez generatora

174 861 impulsowego i drugiego wyposażonego w generator impulsów szpilkowych, a fig. 7 schemat blokowy syreny elektronicznej.

Przedstawiony na fig. 1 zasilacz 6 według wynalazku, połączony jest na wejściu ze źródłem zasilania 2 o napięciu UB, a na wyjściu - z obciążeniem odbiorczym L o napięciu znamionowym UZnom, mniejszym od napięcia UB źródła 2. Źródłem 2 napięcia, może być na przykład bateria o stałym napięciu zasilającym lub sieć energetyczna prądu zmiennego, połączona z zasilaczem 6 za pośrednictwem nie uwidocznionego na rysunku transformatora, prostownika i ewentualnie kondensatora. Obciążenie L może mieć postać obciążenia rezystancyjnego (stanowiącego na przykład żarówkę), pojemnościowego, indukcyjnego, ewentualnie mieszanego (reaktancyjnego lub impedancyjnego), na przykład w postaci przetworników elektroakustycznych lub piezoakustycznych.

W zasilaczu 6 generowany jest ciąg impulsów szpilkowych, zbliżonych kształtem do ciągu impulsów typu delta Diraca, których amplituda zależy od wartości napięcia UB źródła zasilającego 2. Współczynnik trwania impulsów szpilkowych - określony jako stosunek całkowitego czasu trwania impulsu do czasu przerwy między nimi - jest regulowany, a jego maksymalna wartość wynosi korzystnie 0,3.

Kształt impulsu szpilkowego NI, generowanego przez zasilacz 6, przedstawiony jest schematycznie na fig. 2. Całkowity czas t1 impulsu szpilkowego NI o amplitudzie napięcia UB źródła 2, składa się z czasu narastania tI, mniejszego od 100 ns, z czasu trwania to (półka impulsu), wynoszącego korzystnie od 100 ns do 200 ns oraz z czasu opadania tj, mniejszego od 500 ns. Napięcie UB źródła 2 wynosi korzystnie od 10 V do 1000 V.

Każdy z przedstawionego na fig. 3 przykładowego ciągu impulsów szpilkowych NI ma jednakową amplitudę napięcia i polaryzację. Amplituda napięcia impulsów szpilkowych zależy od napięcia UB źródła 2 i jest korzystnie czterokrotnie większa od napięcia znamionowego UZnom obciążenia L. Całkowity czas trwania ti impulsu NI jest szesnastokrotnie mniejszy od czasu przerwy tp między impulsami NI ciągu o okresie powtarzania T. Pierwszy okres To przed pojawieniem się pierwszego impulsu NI, jest korzystnie większy od następnych, identycznych okresów T. Napięcie znamionowe UZnom obciążenia L jest korzystnie większe od amplitudy napięcia impulsów szpilkowych, podzielonej przez pierwiastek kwadratowy z ilorazu czasu przerwy tp między impulsami i czasu trwania ti impulsu (współczynnik trwania impulsu), co wyraża się zależnością:

UZnom UB/ Vtp / tI.

Na przykład, dla współczynnika trwania impulsu wynoszącego 0,1, amplituda napięcia impulsów NI może być trzykrotnie większa od napięcia znamionowego obciążenia UZnom, a przy współczynniku trwania impulsu wynoszącym 0,3 - amplituda impulsów NI wynosi korzystnie 1,7 wartości napięcia znamionowego obciążenia UZ_nom· Czas trwania tI impulsu wynosi korzystnie 0,1 ms (1° połówkowej szerokości kątowej), zaś okres ich powtarzania - 20 ms (180° połówkowej szerokości kątowej) odpowiadającej częstotliwości sieci 50 Hz, zaś ich stosunek wynosi 0,0055 (cały impuls na okres: 1°/180°).

Przedstawiony na fig. 4 zasilacz 6 według wynalazku, połączony jest na wejściu ze źródłem o napięciu UB, zaś na wyjściu z obciążeniem o napięciu znamionowym UZnom. Zasilacz 6 wyposażony jest w generator 68 impulsów szpilkowych, włączony równolegle do źródła napięcia i obciążenia. Na wejściu generatora 68 znajduje się filtr LC, złożony z szeregowej cewki 62 i równoległego kondensatora 64, zaś na wyjściu włączona jest szeregowo w dodatnią linię zasilającą dioda Dl, a równolegle do obciążenia - dioda D2. Między kondensatorem 64 a anodą diody Dl włączony jest tranzystor przełączający, korzystnie tranzystor połowy 66, którego bramka G i źródło S oraz ewentualnie dren D, są połączone z generatorem 68 impulsów szpilkowych. Generator 68 jest również połączony z obwodem regulacji czasu przerwy tp między impulsami NI ciągu, złożonym z potencjometrem 70 i z połączonego z nim szeregowo wyłącznika HS. Zasilacz wyposażony jest również w nie uwidocznione na rysunku układy sterowania czasem trwania, modulacji i synchronizacji impulsów.

174 661

Pod wpływem kolejnych impulsów szpilkowych NI, generowanych przez generator 68 i podawanych na bramkę G polowego tranzystora przełączającego 66, tranzystor ten przechodzi na przemian ze stanu odcięcia do stanu przewodzenia, taktując z częstotliwością tych impulsów napięcie UB, które zasila w postaci impulsów obciążenie o napięciu znamionowym UZnom· Za pomocą potencjometru 70 reguluje się czas przerwy tp między kolejnymi impulsami NI ciągu, przy czym maksymalna przerwa między impulsami powoduje rozwarcie wyłącznika HS. Diody D1 i D2 blokują odpowiednio prąd i napięcie wsteczne pochodzące z obciążenia.

Na fig. 5 przedstawiony jest generator 68 impulsów szpilkowych NI według fig. 4, wykonany w postaci modułu o małych wymiarach: 1 cm x 1 cm x 3 cm, i dostosowany do napięcia UB źródła o wartości od 5 V do 100 V, ewentualnie od 10 V do 1000 V. Generator ten znajduje się w nie uwidocznionej na rysunku hermetycznej obudowie, zapewniającej stabilizację temperatury dostosowaną do zakresu temperatur zewnętrznych od -20°C do +60‘

Między przewodami zasilającymi HO i LO są włączone kolejno cztery obwody, z których pierwszy obwód zawiera: szeregowe połączenie kondensatora C, złącza kolektor - emiter tranzystora Tl oraz rezystora R1, drugi obwód - szeregowe połączenie rezystora R2 oraz dwóch diod 10 i 20, trzeci obwód - szeregowe połączenie rezystora R6, złącza emiter - kolektor tranzystora T4, diody 60 oraz rezystorów r7 i R8, natomiast czwarty obwód - rezystory R13 i R14.

Między katodę diody 10 a anodę diody 20, włączona jest baza tranzystora Tl. Między anodę diody 10 a przewód zasilający LO, włączone jest złącze kolektor - emiter tranzystora T2, którego baza jest włączona między rezystory R7 i R8. Między rezystorami R13 i R14 włączona jest za pośrednictwem rezystora R11 baza B2, pełniącego rolę przełącznika - tranzystora jednozłączowego UJT, złożonego z dwóch tranzystorów T3 i T5, którego emiter El połączony jest z przewodem zasilającym HO za pośrednictwem dwóch rezystorów R10 i R9, między którymi znajduje się baza tranzystora T4. Kolektor tranzystora T4 połączony jest z anodami dwóch równoległych diod 40 i 50, których katody stanowią wyjścia 1’ i 2'.

Działanie tego generatora impulsów szpilkowych jest następujące. Napięcie zasilające ze źródła, przyłożone do przewodów zasilających HO i LO, powoduje wzrost potencjału bazy tranzystora Tl, aż do momentu wprowadzenia go w stan przewodzenia. W zależności od wartości rezystancji rezystora R1 następuje przepływ prądu stałego przez rezystor R2, diody 10 i 20 oraz przez kondensator C, który zostaje naładowany do napięcia Uc. Równocześnie następuje przepływ prądu przez rezystory R13 i R14 powodując ustalenie się na rezystorze R13 napięcia odniesienia Ur, które określa wartość napięcia Uc kondensatora C po naładowaniu. Podczas ładowania się kondensatora C, potencjał bazy B2 tranzystora jednozłączowego UJT jest większy od napięcia odniesienia Ur i przepływ prądu do wyjścia 1 i 2' jest blokowany. Kiedy wartość napięcia Uc na kondensatorze C przekroczy wartość napięcia Ur o około 5% - następuje zmniejszenie potencjału bazy B2 tranzystora jednozłączowego UJT i w konsekwencji jego przewodzenie. Następuje wówczas przepływ prądu przez rezystory R9 i R10 i obniżenie potencjału bazy tranzystora T4, a następnie szybkie przejście tego tranzystora ze stanu blokowania do stanu przewodzenia, co z kolei powoduje narastanie impulsu szpilkowego NI, przekazywanego na wyjście 1' i 2' za pośrednictwem diod 40 i 50. Wprowadzenie w stan przewodzenia tranzystora T4 powoduje również przepływ prądu przez diodę 60 oraz przez rezystory R7 i R8, co z kolei powoduje zwiększenie potencjału bazy tranzystora T2 i w konsekwencji wprowadzenie go w stan przewodzenia. Będący w stanie przewodzenia tranzystor T2 wywołuje szybkie zablokowanie tranzystora Tl, a tym samym przerwanie ładowania kondensatora C i jego szybkie rozładowanie przez tranzystor jednozłączowy UJT, rezystor R10 i R9, złącze baza - emiter tranzystora T4, oraz rezystor R6. Czas rozładowania się kondensatora C określa czas trwania tD impulsu szpilkowego. Po rozładowaniu się kondensatora C następuje zablokowanie tranzystora jednozłączowego

174 861

UJT i rozpoczęcie opadania impulsu NI w czasie ty. Powyższe działanie powtarza się cyklicznie, a impulsy szpilkowe Ni generowane są co okres T. Ze względu na całkowicie rozładowany kondensator C przed generacją pierwszego impulsu NI, czas jego wygenerowania wynosi To i jest dłuży od następnych, powtarzających się okresów T. Współczynnik trwania impulsu szpilkowego NI uzyskanego w tym generatorze jest regulowany i zmienia się w zakresie od 0 do 0,11.

Na fig. 6 przedstawione są porównawczo dwa zasilacze 6' i 6” żarówek GB o napięciu znamionowym 12 V, które są połączone z siecią energetyczną prądu zmiennego o napięciu 220 V, przy czym zasilacz 6' jest wyposażony w generator 68 impulsów szpilkowych przedstawiony na fig. 5 i połączony z wyłącznikiem HS i z potencjometrem. Oba zasilacze 6' i 6” są wyposażone w mostki Graetza, połączone za pośrednictwem dwóch transformatorów TR1 i TR2 z siecią prądu zmiennego. Wartość napięcia na uzwojeniu wtórnym transformatora TR1 wynosi 15 V, a na uzwojeniu wtórnym transformatora TR2 - 48 V. Włączony na wyjściu każdego zasilacza 6' i 6” szeregowo amperomierz Am i równolegle woltomierz V umożliwi pomiar zużycia mocy zasilającej obie żarówki GB przy jednakowej ich jasności. Przeprowadzony test wykazał, że zastosowanie generatora 68 impulsów szpilkowych w zasilaczu według wynalazku, umożliwiło dwukrotną redukcję zużycia energii elektrycznej. Podobne testy wykonane dla obciążenia indukcyjnego, stanowiącego przetwornik elektroakustyczny, przy zastosowaniu zasilacza według wynalazku wykazały podobną redukcję zużycia energii.

Zasilacz według wynalazku, wyposażony w generator impulsów szpilkowych, pozwala na uniknięcie szkodliwych interferencji z prądem wstecznym obciążenia, zwłaszcza indukcyjnego w przypadku, gdy jest ono zasilane prądem zmiennym. Uniknięcie tych szkodliwych interferencji wymaga zastosowania w znanych dotychczas zasilaczach kosztownych filtrów przeciwzakłóceniowych. Natomiast zastosowanie zasilacza według wynalazku, wyposażonego w generator impulsów szpilkowych zapewnia jego dużą stabilność, a jednocześnie wysoką sprawność, bez konieczności stosowania dodatkowych i kosztownych filtrów przeciwzakłóceniowych. Podobnie, zasilacz według wynalazku, współpracujący z innymi obciążeniami, na przykład reaktancyjnymi, również poprawia ich sprawność, a jednocześnie zapewnia ich dużą stabilność, co ma bardzo duże znaczenie w tego typu obciążeniach.

Przedstawiony na fig. 7 zasilacz według wynalazku, włączony jest w układ syreny elektronicznej, stanowiącej obciążenie indukcyjne. Układ 100 syreny elektronicznej składa się z przetwornika elektroakustycznego 106, z połączonego z nim na wejściu wzmacniacza 104 w wyłącznikiem oraz z połączonego z tym wzmacniaczem zasilacza, złożonego z filtru LC 105, z baterii 108, z generatorów 102 i 110 impulsów szpilkowych, oraz z układu ich regulacji 112. Konstrukcja i działanie zasilacza wyposażonego w generatory 102 i 110 impulsów szpilkowych są analogiczne do konstrukcji i działania zasilacza z generatorem 68 według fig. 4 i 5. Częstotliwość pracy generatora 102 impulsów szpilkowych wynosi korzystnie 420 Hz, zaś generatora 110 nieznacznie różni się od tej częstotliwości. Zastosowanie w układzie 100 syreny elektronicznej dodatkowego generatora 110 umożliwia uzyskanie tak zwanego efektu maskowania, który polega na pobudzeniu przetwornika elektroakustycznego 106 dwoma częstotliwościami, o zbliżonych, lecz różniących się wartościach, powodując wrażenie dźwięku o znacznie większym natężeniu, niż w przypadku pobudzenia tego przetwornika jedna częstotliwością. W przedstawionym układzie 100 syreny elektronicznej może być zastosowanych kilka przetworników elektroakustycznych 106, połączonych ze wzmacniaczem 104 szeregowo lub równolegle. Przetworniki te są umieszczone na różnych wysokościach i zwrócone w różnych kierunkach. Dodatkowy generator 110 impulsów szpilkowych może być połączony ze wzmacniaczem 104 lub ze wzmacniaczem dodatkowym, nie uwidocznionym na rysunku.

Zastosowanie zasilacza według wynalazku, wyposażonego w generator 102 i 110 impulsów szpilkowych w układzie 100 syreny elektronicznej wykazało znaczną poprawę

174 861 sprawności w stosunku do znanych zasilaczy syren elektronicznych, umożliwiając około trzykrotne zmniejszenie poboru mocy. Zasilacz według wynalazku może pracować w szerokim zakresie napięć baterii, nawet 400 V.

Zasilacz według wynalazku, może być stosowany również do zasilania innych urządzeń elektrycznych, zwłaszcza do silników elektrycznych, umożliwiając zmniejszenie poboru mocy oraz wysoką stabilność pracy.

FIG. 3

T₀=»T K=VT_t_I:t_P=1:16 UB^WUZ

FIG.4

174 861

FIG.5

FIG.6

dH

FIG.7

174 861

FIG.1

FIG.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Impulsowy zasilacz elektroniczny, połączony na wejściu ze źródłem napięcia stałego lub zmiennego, oraz na wyjściu z obciążeniem o określonym napięciu znamionowym, i zaopatrzony w generator impulsów szpilkowych, znamienny tym, że generator (6, 68) impulsów szpilkowych (NI) składa się z włączonego między przewody zasilające (HO, LO) obwodu zawierającego szeregowe połączenie kondensatora (C) i rezystora (R1) i z rezystorowego dzielnika napięcia (R13, R14) oraz z tranzystora (T4) i tranzystora jednozłączowego (UJT), którego baza (B2) jest włączona między rezystory (R13, R14) a emiter (E2) tranzystora jednozłączowego (UJT) jest włączony między kondensator (C) a rezystor (R1), zaś emiter (E1) tranzystora jednozłączowego (UJT) jest połączony z bazą tranzystora (T4), którego emiter jest połączony z przewodem zasilającym (HO), a kolektor - z wyjściem (1’, 2’) generatora (6, 68) impulsów szpilkowych (NI).
2. Zasilacz według zastrz. 1, znamienny tym, że całkowity czas trwania (ti) wytwarzanych przez generator (6, 68) impulsów szpilkowych (Ni) jest stały.
3. Zasilacz według zastrz. 2, znamienny tym, że generator (6, 68) impulsów szpilkowych (NI) jest połączony na wejściu z potencjometrem (70), przy czym stosunek całkowitego czasu trwania (ti) impulsu (NI) do czasu przerwy (t_p) między impulsami (NI) ciągu wynosi od 0 do 0,3.
4. Zasilacz według zastrz. 1, znamienny tym, że między generatorem (6, 68) impulsów szpilkowych (NI) a obciążeniem (L) włączona jest równolegle dioda (D2).
5. Zasilacz według zastrz. 1, znamienny tym, że na wyjściu (1’, 2’) generatora (6, 68) impulsów szpilkowych (NI) jest przyłączony tranzystor przełączający (66), włączony szeregowo w linię zasilającą.
6. Zasilacz według zastrz. 1, znamienny tym, że między generator (6, 68) impulsów szpilkowych (NI) a źródło zasilania (2), włączony jest filtr LC, złożony z cewki (62) i z kondensatora (64).
7. Zasilacz według zastrz. 1, znamienny tym, że między generator (6, 68) impulsów szpilkowych (NI) a obciążenie (L), włączona jest szeregowo w linię zasilającą dioda (Dl).
8. Zasilacz według zastrz. 1, znamienny tym, że jego generator (102,110) impulsów szpilkowych jest połączony z przetwornikiem elektroakustycznym (106) układu syreny elektronicznej (100) za pośrednictwem wzmacniacza (104).