RU2030095C1 - Pulse generator - Google Patents
Pulse generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2030095C1 RU2030095C1 SU5020163A RU2030095C1 RU 2030095 C1 RU2030095 C1 RU 2030095C1 SU 5020163 A SU5020163 A SU 5020163A RU 2030095 C1 RU2030095 C1 RU 2030095C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistors
- transformer
- terminals
- resistors
- switching
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к импульсной технике. The invention relates to a pulse technique.
Известен генератор импульсов, содержащий ИВМ, выходной трансформатор с обмотками обратной связи, включенными в ветви ИВМ, и коммутирующие транзисторы с диодами, шунтирующими база-эмиттерные переходы этих транзисторов. Базы каждого из коммутирующих транзисторов через времязадающие конденсаторы, обмотки обратной связи и времязадающие резисторы соединены с коллекторами противоположных коммутирующих транзисторов и с коллекторами своих же коммутирующих транзисторов через диоды, дополнительно введенные резисторы и времязадающие резисторы, при этом выводы обмоток обратной связи через диоды соединены с дополнительно введенным переменным резистором, включенным между полюсами источника питания, образующего совместно с соответствующими первичными обмотками трансформатора вторые ветви времязадающих мостов. A known pulse generator containing an IWM, an output transformer with feedback windings included in the branches of the IWM, and switching transistors with diodes shunting the base-emitter junctions of these transistors. The bases of each of the switching transistors through time-varying capacitors, feedback windings and time-setting resistors are connected to the collectors of opposite switching transistors and to the collectors of their own switching transistors through diodes, additionally introduced resistors and time-setting resistors, while the outputs of the feedback windings through diodes are connected to an additional input a variable resistor connected between the poles of the power source, forming together with the corresponding primary coils the transformer weights are the second branches of the timing bridges.
Недостатком названного генератора импульсов является наличие значительных выбросов на вершинах импульсов в моменты переключения коммутирующих транзисторов, что ведет и к ограничению допустимого уровня напряжения источника питания и к росту мощности потерь на переключение коммутирующих транзисторов, а в результате снижению надежности работы генератора. The disadvantage of this pulse generator is the presence of significant surges on the tops of the pulses at the switching moments of the switching transistors, which leads to a limitation of the allowable voltage level of the power source and to an increase in the power of switching losses of switching transistors, and as a result of a decrease in the reliability of the generator.
Известен также генератор импульсов, содержащий трансформатор, два времязадающих резистора, первые выводы которых соединены через конденсатор, первый, второй, третий и четвертый транзисторы одного типа проводимости, у которых эмиттеры соединены с общей шиной, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с выводами первичной обмотки трансформатора, средняя точка которой соединена с шиной питания. Базы и коллекторы первого, третьего и второго, четвертого соединены между собой и через резисторы соответственно с коллекторами второго и первого транзисторов. В генератор импульсов введены две обмотки обратной связи трансформатора, одни выводы которых соединены с общей шиной, а другие - с вторыми выводами времязадающих резисторов, первые выводы которых соединены с базами третьего и четвертого транзисторов. Also known is a pulse generator containing a transformer, two timing resistors, the first terminals of which are connected through a capacitor, the first, second, third and fourth transistors of the same type of conductivity, in which the emitters are connected to a common bus, the collectors of the first and second transistors are connected to the terminals of the transformer primary whose midpoint is connected to the power bus. The bases and collectors of the first, third and second, fourth are interconnected and through resistors, respectively, with the collectors of the second and first transistors. Two transformer feedback windings are introduced into the pulse generator, one of the terminals of which are connected to a common bus, and the other to the second terminals of the timing resistors, the first terminals of which are connected to the bases of the third and fourth transistors.
Однако генератор имеет недостаточно высокий КПД. However, the generator has a low efficiency.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор, содержащий трансформатор, два времязадающих резистора, первые выводы которых соединены через конденсатор, первый, второй, третий и четвертый транзисторы одного типа проводимости, у которых эмиттеры соединены с общей шиной, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с выводами первичной обмотки трансформатора, средняя точка которой соединена с шиной питания, базы и коллекторы первого, третьего и второго, четвертого транзисторов соединены между собой и через резисторы соответственно с коллекторами второго и первого транзисторов. В генератор импульсов между коллектором и базами первого и второго коммутирующих транзисторов введены три резистора и два диода, при этом коллектор каждого коммутирующего транзистора через два последовательно соединенных диода анодом через первый дополнительный резистор соединен с выводом обмотки обратной связи и через второй дополнительный резистор - с базой коммутирующего транзистора, а к точке соединения первого и второго диодов подключены выводом запускающего резистора и через третий дополнительный резистор база-коммутирующего транзистора. The closest in technical essence to the proposed one is a generator containing a transformer, two timing resistors, the first terminals of which are connected through a capacitor, the first, second, third and fourth transistors of the same conductivity type, in which the emitters are connected to a common bus, the collectors of the first and second transistors are connected with the conclusions of the primary winding of the transformer, the middle point of which is connected to the power bus, the bases and collectors of the first, third, second, fourth transistors are interconnected and through resistors, respectively, with the collectors of the second and first transistors. Three resistors and two diodes are introduced into the pulse generator between the collector and the bases of the first and second switching transistors, while the collector of each switching transistor is connected through two first connected diodes to the feedback winding via the first additional resistor and to the switching base through the second additional resistor transistor, and to the connection point of the first and second diodes are connected by the output of the starting resistor and through the third additional base-switching resistor transistor.
Недостатки генератора-прототипа - сложность конструкции, невысокая надежность из-за большой мощности потребления на высоких частотах коммутации. The disadvantages of the prototype generator are the complexity of the design, low reliability due to the high power consumption at high switching frequencies.
Цель изобретения - повышение надежности генератора, упрощение конструкции источника обратного напряжения смещения и дискретное изменение величины напряжения смещения. The purpose of the invention is to increase the reliability of the generator, simplifying the design of the source of the reverse bias voltage and a discrete change in the magnitude of the bias voltage.
В отличие от прототипа в генераторе между эмиттерами третьего и четвертого транзисторов и общей шиной питания введен источник обратного напряжения смещения. При этом для упрощения источника обратного напряжения смещения, а также возможности дискретного изменения величины напряжения смещения, базы первого и второго транзисторов генератора импульсов могут быть соединены между собой через два встречно-последовательно включенных диодов, средняя точка соединения их с одной стороны соединена с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, а с другой - с общей шиной питания через конденсатор, параллельно которому подключены N диодов для выбора и ограничения напряжения заряда конденсатора на заданном уровне, при этом величина смещения выбирается в пределах больше 0, но меньше амплитуды напряжения обмотки обратной связи трансформатора. In contrast to the prototype, a source of reverse bias voltage is introduced in the generator between the emitters of the third and fourth transistors and the common power bus. Moreover, to simplify the source of the reverse bias voltage, as well as the possibility of discrete changes in the bias voltage, the bases of the first and second transistors of the pulse generator can be interconnected via two counter-series-connected diodes, the middle point of their connection on one side is connected to the emitters of the third and the fourth transistor, and on the other, with a common power bus through a capacitor, in parallel with which N diodes are connected to select and limit the charge voltage of the capacitor to at this level, while the magnitude of the bias is selected in the range of more than 0, but less than the amplitude of the voltage of the feedback winding of the transformer.
Таким образом изобретение отвечает критериям изобретения "новизна" и "существенные отличия". Thus, the invention meets the criteria of the invention of "novelty" and "significant differences".
На фиг. 1 и 2 схематически представлен предлагаемый генератор. In FIG. 1 and 2 schematically represent the proposed generator.
Генератор состоит из трансформатора 1 с обмотками, 2.1-2.5 первого 3 и второго 4 транзисторов, выполняющих функцию коммутирующих транзисторов, запускающих резисторов 5 и 6, резисторов 7-12, третьего 13 и четвертого 14 транзисторов, выполняющих функцию управляющих транзисторов, времязадающего конденсатора 15, времязадающих резисторов 11 и 12, конденсаторов 16 и 17, источника 18 обратного напряжения смещения и источника 19 напряжения питания. Коллекторы транзисторов 3 и 4 соединены соответственно с резисторами 6 и 5 и первичными обмотками 2.3 и 2.4 трансформатора 1, средний вывод которых соединен с общей потенциальной точкой источника 19 напряжения питания. Нагрузка подключается к выходной обмотке 2.5 трансформатора 1. Времязадающие резисторы 11 и 12 в база-эмиттерных цепях транзисторов 13 и 14 включены последовательно с обмотками 2.1 и 2.2 обратной связи, которые имеют согласное направление магнитных потоков один к другому, а времязадающий конденсатор 15 включен между базами транзисторов 13 и 14. Резисторы 7, 8 и 9, 10 соединены последовательно соответственно между собой, коллекторами транзисторов 13 и 14 и обмотками 2.1 и 2.2 обратной связи. Конденсаторы 16 и 17 включены соответственно параллельно резисторам 8 и 10. The generator consists of a transformer 1 with windings, 2.1-2.5 of the first 3 and second 4 transistors acting as switching transistors, starting
При необходимости могут быть включены в цепи транзисторов 3 и 4 низкоомные резисторы 20 и 21, а параллельно их база-эмиттерным переходам в обратном направлении - диоды 22 и 23. Источник 18 обратного напряжения смещения включен между эмиттерами транзисторов 13 и 14 и общей шиной питания. Источник 18 обратного напряжения смещения с дискретно изменяемой величиной напряжения смещения может быть автономным или выполненным как единое целое с генератором. В частности, в качестве источника 18 может быть использована одна из многочисленных известных схем линейных стабилизаторов напряжения. If necessary, low-
На фиг. 2 приведена схема предлагаемого генератора с упрощенным источником 18 обратного напряжения смещения дискретного значения, выполненным как единое целое с генератором, что позволяет уменьшить общее число элементов в нем. In FIG. 2 shows a diagram of the proposed generator with a
Источник 18 состоит из двух встречно-последовательно включенных диодов 24 и 25, выполняющих функцию двухполупериодного выпрямителя и включенных соответственно между базами транзисторов 3 и 4. Точка соединения диодов 24 и 25 подключена к эмиттерам транзисторов 13 и 14, к которым подключен конденсатор 26 одним концом и к общей шине другим. Параллельно конденсатору 26 подключены последовательно соединенные между собой диоды 27 и 28, фактическое число которых зависит от требований к величине обратного дискретного напряжения смещения.
Генератор работает следующим образом. The generator operates as follows.
Запускающий ток течет от плюсовой шины источника 19 через обмотку 2.4 трансформатора 1, на которой развивается напряжение, численно равное по величине и согласное по направлению напряжения источника 19 питания, далее через резистор 5 и база-эмиттерный переход коммутирующего транзистора 3 - на минусовую шину источника 19 (общая шина питания). Этот ток приоткрывает коммутирующий транзистор 3, вызывая изменения его коллекторного тока. В результате на всех обмотках трансформатора 1 появляется напряжение определенного направления. На обмотке 2.1 оно такое, что ток потечет через нее, далее через резисторы 7, 8, конденсатор 16, база-эмиттерный переход транзистора 3 и вновь на обмотку 2.1. The starting current flows from the positive bus of the
В результате действия положительной обратной связи транзистор 3 открывается и практически все напряжение источника 19 прикладывается к первичной обмотке 2.3 трансформатора 1. Величина резистора 8 соизмерима с величиной запускающего резистора 5 и практически не оказывает влияние на величину базового тока транзистора 3, который определяется величинами емкости конденсатора 16, резистора 7 и направления обмотки обратной связи 2.1. На выходной обмотке 2.5 трансформатора 1 при этом вырабатывается одна из полуволн, длительность которой определяется временем заряда конденсатора 15 до величины напряжения, при которой управляющий транзистор 13 открывается. При этом транзистор 3 форсированно запирается источником 18 обратного напряжения смещения, а транзистор 4 открывается. Напряжения на всех обмотках трансформатора 1 изменяются по фазе на 180о и начинается аналогичный процесс на правом плече генератора импульсов. Динамика указанных процессов повторяется и принимает периодический характер, а на выходной обмотке 2.5 трансформатора 1 вырабатываются прямоугольные биполярные импульсы.As a result of the positive feedback, the
Предлагаемый генератор импульсов имеет более простую электрическую схему (меньшее число элементов и все диоды низковольтные, отсутствуют высоковольтные диоды 19 и 21 по прототипу, на катодах которых имеет место удвоение напряжения по сравнению с напряжением источника питания); более высокий КПД - 80% против 71% известных генераторов; меньшую величину тока холостого хода: 16 мА (против 23 мА на высокой частоте коммутации порядка 500 кГц для двухтактных генераторов импульсов с трансформатором на ферритовом сердечнике); мягкое самовозбуждение под максимальной нагрузкой при 8,5 В (против 9,8 В), что гарантирует управляемый срыв генерации и под максимальной нагрузкой. The proposed pulse generator has a simpler electrical circuit (fewer elements and all low-voltage diodes, there are no high-
Все это повышает надежность и расширяет функциональные возможности генератора импульсов в различных схематических решениях устройств электропитания и систем автоматики. All this increases reliability and expands the functionality of the pulse generator in various schematic solutions of power supply devices and automation systems.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5020163 RU2030095C1 (en) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Pulse generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5020163 RU2030095C1 (en) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Pulse generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2030095C1 true RU2030095C1 (en) | 1995-02-27 |
Family
ID=21593389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5020163 RU2030095C1 (en) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Pulse generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2030095C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-04 RU SU5020163 patent/RU2030095C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1432734, кл. H 03K 3/26, 1966. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3573605A (en) | Closed loop ferroresonant regulator | |
US3925715A (en) | Regulated DC to DC converter | |
US3723848A (en) | Electrical power inverter with sinusoidal output | |
US2916687A (en) | Electronic three-phase wave generator | |
US3914680A (en) | Static inverter | |
US4320449A (en) | Control circuit | |
US3403319A (en) | Inverter circuit | |
RU2030095C1 (en) | Pulse generator | |
US4386396A (en) | Self-commutated inverter | |
JPS62220870A (en) | Alternating current detection circuit | |
US3465231A (en) | Transformerless converter-inverter | |
SU1436231A1 (en) | Variable voltage converter | |
SU547744A1 (en) | Stable power supply | |
SU416825A1 (en) | ||
SU1432734A2 (en) | Pulse generator | |
WO1999067875A2 (en) | High voltage pulse generation device for magnetron | |
SU970694A1 (en) | Dc switch | |
SU1166247A1 (en) | Two-step voltage converter | |
SU603071A1 (en) | Single-phase frequency doubler | |
SU1757066A2 (en) | Transistor inverter | |
SU1171939A1 (en) | Voltage converter with current feedback | |
SU1746503A1 (en) | Push-pull transistor-based inverter | |
SU877758A1 (en) | Voltage converter | |
SU526053A1 (en) | Transistor inverter | |
SU1104627A1 (en) | Self-excited two-step transistor inverter |