SU1123091A1 - Class d power amplifier - Google Patents

Abstract

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА Д, содержащий последовательно соединен:Ные входной компаратор, выходной усилитель , и нагрузку, a также генератор пилообразного напр жени  и источник смещени , выходы которых соединены с входами сумматора, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности его в работе при выполнении нагрузки в виде электродвигател , между выходом сумматора и опорным входом компаратора включен ограничитель.CLASS D POWER AMPLIFIER, containing in series: The input comparator, the output amplifier, and the load, as well as the sawtooth generator and the bias source, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, in order to increase its reliability in operation the execution of the load in the form of an electric motor, between the output of the adder and the reference input of the comparator is included limiter.

Description

Изобретение относится к полупроводниковым усилителям и может быть Использовано в качестве беетрансформаторного усилителя постоянного тока с широтно-импульсным преобразованием _$ для различных систем автоматического управления, в которых исполнительным устройством является электродвигатель постоянного тока, например типа ДПР. 10The invention relates to semiconductor amplifiers and can be used as a transformerless constant current amplifier with pulse-width conversion _$ for various automatic control systems in which the actuator is a direct current electric motor, for example, type DPR. 10

Известны усилители мощности класса Д, содержащие последовательно сое;· диненные входной компаратор и выходной усилитель, и генератор пилообразного напряжения, соединенный со ₎₅ вторым входом компаратора[11.Known power amplifiers of class D, containing sequentially soybean; · a single input comparator and an output amplifier, and a sawtooth voltage generator connected to _{) 5 the} second input of the comparator [11.

Недостатком данных усилителей мощности, работающих на электродвигателе постоянного тока, например ДПР; является появление импульсов любой jg длительности, в том. числе и очень малой, которая недопустима для электродвигателей, согласно требований их технических условий.The disadvantage of these power amplifiers operating on a direct current electric motor, for example, DPR; is the appearance of pulses of any jg duration, including. the number is very small, which is unacceptable for electric motors, according to the requirements of their technical conditions.

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности является усилитель мощности класса Д, содержащий последовательно соединенные' входной компаратор, выходной усилитель, и нагрузку, а также генератор пилообразного напряжения и источник смещения, выходы которых соединены со входами сумматора[2].Closest to invention 25, the technical essence is a class D power amplifier containing a serially connected input comparator, output amplifier, and load, as well as a sawtooth voltage generator and bias source, the outputs of which are connected to the inputs of the adder [2].

Недостатком известного усилителя является низкая надежность при работе его на электродвигателе, при по-· ³⁵ явлении на выходе усилителя мощности класса Д импульсов, длительность которых меньше допустимой для данного типа электродвигателя.A disadvantage of the known amplifier is its low reliability when it is operated on an electric motor, when · ³⁵ impulses appear at the output of a class D power amplifier, the duration of which is less than the allowable for this type of electric motor.

Цель изобретения - повышение надежности в работе при выполнении нагрузки в виде электродвигателя за счет Исключения появления на выходе усилителя мощности класса Д импульсов, длительность которых меньше ⁴³ допустимой для данного типа нагрузки в виде электродвигателя.The purpose of the invention is to increase the reliability in operation when performing a load in the form of an electric motor due to the elimination of the appearance at the output of a class D power amplifier of pulses whose duration is less than ⁴³ permissible for a given type of load in the form of an electric motor.

Для достижения этой цели в усилителе мощности класса Д, содержащем, последовательно соединенные входной ⁵⁰ компаратор, выходной усилитель, и нагрузку, а также генератор пилообразного напряжения и источник смещения, выходы которых соединены с входами сумматора, между выходом сумматора й опорным входом компаратора включен ограничитель.To achieve this goal, a class D power amplifier, which contains an input ⁵⁰ comparator, an output amplifier, and a load, as well as a sawtooth voltage generator and a bias source, the outputs of which are connected to the adder inputs, includes a limiter between the output of the adder and the reference input of the comparator.

На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителя мощности класса Д.The drawing shows a structural electrical diagram of a class D power amplifier.

Усилитель мощности класса Д содержит генератор 1 пилообразного напряжения, входной компаратор 2, сумматор 3, выходной усилитель 4; источник 5 смещения, нагрузку 6 и ограничитель 7.The class D power amplifier comprises a sawtooth voltage generator 1, an input comparator 2, an adder 3, an output amplifier 4; bias source 5, load 6 and limiter 7.

Усилитель мощности работает следующим образом.The power amplifier operates as follows.

При поступлении на входной компаратор 2 сигнала отпирающей полярности . его состояние не изменяется до того момента, пока амплитуда сигнала не превысит амплитуды напряжения^ поступающего с выхода сумматора 3 через ограничитель 7.Upon receipt of the input polarity comparator 2 signal. its state does not change until the amplitude of the signal exceeds the amplitude of the voltage ^ coming from the output of the adder 3 through the limiter 7.

С дальнейшим увеличением амплитуды сигнала длительность выходных импульсов выходного усилителя 4 растет пропорционально амплитуде сигнала, и при значении, равном- амплитуде пилообразного напряжения генератора 1 с учетом напряжения источника 5, на нагрузке 6 будет постоянное напряжение.With a further increase in the amplitude of the signal, the duration of the output pulses of the output amplifier 4 increases in proportion to the amplitude of the signal, and if the value is equal to the amplitude of the sawtooth voltage of the generator 1, taking into account the voltage of the source 5, a constant voltage will be applied to the load 6.

Таким образом, длительность импуПь сов на нагрузке 6 изменяется от минимального фиксированного значения, определяемого напряжением ограничения ограничителя 7 до периода повторения импульсов; т.е. до постоянного напряжения, что отвечает требованиям на эксплуатацию электродвигателей постоянного тока типа ДПР и является необходимым условием их надежной работы.Thus, the duration of the impulse at the load 6 varies from the minimum fixed value determined by the voltage of the limiter 7 to the pulse repetition period; those. to a constant voltage, which meets the requirements for the operation of DC motors of the DPR type and is a prerequisite for their reliable operation.

Кроме того, усилитель мощности класса Д имеет передаточную функцию, (Не вносящую дополнительную нелиней ность, если выполняется условие, при котором входной сигнал с амплитудной j равной напряжению ограничения, создает на электродвигателе мощность, не превышающую приведенного к валу электродвигателя момента сопротивления внешних сил.In addition, a class D power amplifier has a transfer function, (which does not introduce additional nonlinearity, if the condition is satisfied under which an input signal with amplitude j equal to the limiting voltage creates a power on the electric motor that does not exceed the external force resistance moment brought to the motor shaft.

ВНИИПИ Зажав 8154/43VNIIIPI Clamping 8154/43

Тираж 861.. ПодписноеCirculation 861 .. Subscribed

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4Branch of the PPP Patent, Uzhgorod, Project 4,

Claims (1)

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА Д, содержащий последовательно соединенные входной компаратор, выходной усилитель, и нагрузку, а также генератор пилообразного напряжения и источник смещения, выходы которых соединены с входами сумматора, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе при выполнении нагрузки в виде электродвигателя, между выходом сумматора и опорным входом компаратора включен ограничитель.CLASS D POWER AMPLIFIER containing a serially connected input comparator, an output amplifier, and a load, as well as a sawtooth voltage generator and a bias source, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, characterized in that, in order to increase its reliability in operation when the load is carried out in in the form of an electric motor, a limiter is connected between the output of the adder and the reference input of the comparator. « 1123091 2"1123091 2