Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистические

Республик (ll) 604150 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено100176 (21) 2359628/21 с присоедииениеае заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 250478. Бюллетень № 15

1 (5l) М. Кл.

Н 03 К 13/20

Геотдарстееииый иенитет

Соеета Микистрое СССР ио делан иаобротоиий к открытий (о3) УЛК 681. 325 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 070478 (72) ) вторы изобретения

Н.И.Олейник, A.È.Çàõàðîâ, Д.E.×èìèðåâ и В.В.Ковалев

Pl) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к преобразователям напряжения в частоту с повышенной выходной мощностью, и может использоваться в мощных системах автоматическо- я го контроля и управления.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий управляемый двухтактный транзисторно-магнитный автогенератор,источник эталонного напряжения 10 и генератор импульсов стабильной длительности (1).

Однако в этом устройстве источник эталонного напряжения включен в силовую цепь транзисторов, что при увеличении выходно" мощности преобразователя приводит к значительной потере электроэнергии.

Известен также преобразователь напряжения в частоту, содержащий первый 20 и второй транзисторы, трансформатор с двумя намагничивающими обмотками, имеющими общую точку и соединяющими коллекторно-эмиттерные цепи транзисторов с источником входного напряжения, и 28 двумя обмотками обратной связи, включенными в эмиттерно-базовые цепи транзисторов, тиристор, включенный параллельно первому транзистору, стабилитрон, диод, резистор и генератор эталон-30 ных временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом тиристора (2).

Недостатком данного устройства являются значительные потери электроэнергии при необходимости мощного выходного сигнала.

Целью изобретения является снижение потерь энергии.

Достигается она тем, .что в преобразователь напряжения в частоту (содержащий первый и второй транзисторы, трансформатор с двумя намагничивающими обмотками, имеющими общую точку и соединяющими коллекторно змиттерные цепи транзисторов с источником входного напряжения и двумя обмотками обратной связи, включенными в эмиттерно-базовые цепи транзисторов, первый стабилитрон, первый диод, резистор, первый тиристор, включенный параллельно первому транзистору, и генератор временных интервалов, выход. которого соединен с управляющим входом первого тиристора) введены дроссель насыщения, второй диод, импульсный трансформатор, второй стабилитрон и второй тиристор, подключенный параллельно второму транзистору, причем диоды, стабилитроны, резистор и дроссель образуют мост,пер604150 а0 вая диагональ которого подключена параллельно намагничивающей обмотке трансформатора, вторая диагональ через импульсный трансформатор соединена с управляющей цепью второго тиристора, t первое плечо моста состоит из после5 довательно соединенных дросселя насы цения и второго стабилитрона, во второе плечо моста, противоположное первому, .включен резистор, третье.плечо:моста состоит из последовательно-встречно

10 соединенных первого диода и первого стабилитрона, четвертой плечо моста образовано вторым диодом, включенным встречно с вторым стабилитроном.

На чертеже дана электрическая прин 15 ципиальная схема преобразователя.

Он содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, трансформатор 3 с выходной обмоткой 4, двумя намагничивающими об(мотками 5 и б, имеющими общую точку, и двумя обмотками обратной связи 7 и В включенными в эмиттернобазовые цепи транзисторов, источник 9 входного напряжения, к клеммам которого через наМ магничивающие обмотки подклЮчены кол- 25 лекторно-эмиттерные цепи первого и втррого транзисторов, первый стабилитрон

10, первый диод 11, резистор 12, первый тиристор 13, включенный параллель но первому транзистору, генератор 14 30 эталонных временных интервалов, выход: которого соединен с управляющим входом тиристора 13, дроссель 15 насыщенияÄ 16, импульсный трансФорматор 17, второй стабилитрон 18 и второй тиристор 19 с управляющей цепью

20, состоящей из последовательно соединенных стабилитрона 21, резистора 22 и диода 23.

Диоды ll и 16, стабилитроны 10,18 резистор 12 и дроссель 15 образуют мост, подключенный к обмотке б трансформатора 3. Одно плечо моста образуют последовательно соединенные дроссель

l5 и стабилитрон 18, второе противопо- ложное плечо образовано резистором 12, 45 третье плечо — соединенными последовательно-встречно диодом 11 и стабилитроном 10, четвертое — диодом 16. Второй тиристор 19 соединен параллельно со вторым транзистором 2, а трансформа- 50 тор 17 первичной обмоткой включен в диагональ моста и вторичной обмоткой соединен с управляющей цепью 20 тиристора 19.

Преобразователь работает следующим 55 образом.

Предположим, что при включении источника 9 первым открывается транзистор 2. Тогда обмотка 6 перемагничивает сердечник трансформатора 3 в направле- 60 нии единичного состояния насыщения (в соответствии с обозначением начала и конца обмотки 6) в течение эталонного интервала зремени t под воздействием напряжения U источника 9. Время t a задается генератором 14.

U18 U10 I 9 о

Отсюда следует, что частота следования импульсов преобразователя равна

Ч { +а й

Если т.е. обРатно пропорциональна входному напряжению

В процессе перемагничивания сердечника трансформатора 3 на его выходной обмотке 4 индуктируется э.д.с., которая является источником для нагрузки, подключенной к клеммам этой обмотки.

Формирование обратно пропорциональной зависимости выходной частоты от входного напряжения в описанном преобразователе осуществляется с помощью малоКроме того, входное напряжение источника U> подключено к дросселю 15 с помощью транзистора 2 через стабилитрон 18 и диод 16. При этом индукция в сердечнике дросселя 15 за время изменяется на величину

W 8 9 18) 8 др где Мдр — число витков дросселя насыщения;

0 — площадь поперечного сечения сердечника дросселя 15;

U g — напряжение пробоя стабилитрона 18.

По истечении времени открывается тиристор 13 и обмотка 5 подключается к источнику 9. Под воздействием напряжения обмотка 5 начинает перемагничивать сердечник трансформатора 3 в направлении состояния нулевого насыщения

При этом эа счет действия обмоток 8 и

7 транзистор 2 закрывается, а транзистор 1 открывается, .выключая тиристор

13. При этом дросселю 15 через первиЧную обмотку трансформатора.17 и стабилитрон 18 включенный в прямом направлении приложено напряжение Uxor практически равное напряжению пробоя стабилитрона 10. Дроссель 15 также начинает перемагничиваться. В момент насыщения сердечника дросселя 15 импульсный трансформатор 17 первичной обмотки через резистор 12, стабилитрон 18 и обмотку насыщенного дросселя 15 под ключен к обмотке 6. На выходной обмотке трансформатора 17 появляется ймпульс, который является включающим для тиристора 19.

Полупериод (Т вЂ” С ), где Т-период выходных колебаний, заканчивается. В течение этого полупериода индуКция дросселя 15 получит приращение.

U 0 (Т-t ).

1 а0 8

Из равенства приращений аВ1 и ЬВ следует, что

j,U9-U ) t =u (,Т-e ).

604150

Формула изобретения

4 (Составитель В.Дмитриев

Редактор Э.Пятигорский Техред А.Богдан; KoppeKToP A.Ëàêèäà

Заказ 2124/49 Тираж 1086 Подписи ое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиan ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мощных цепей, включенных параллельно намагничивающей обмотке 6 трансформатора и рассеивающих пренебрежимо малую величину мощности по сравнению с мощностью потерь известных устройств аналогичного назначения, зто снижает по тери энергии. Экономический эффект оМ использования устройства возрастает цо.мере увеличения требуемого значенйя выходной мощности преобразователя.

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий 15 первый и второй трансформаторы, трансформатор с двумя намагничивающими обмотками, имеющими общую точку и соединяющими коллекторно-эмиттерные цепи транзисторов с источником входного ф) напряжения и двумя обмотками обратной свя зи, включенными в эмиттерно-базовые цепи транзисторов, первый стабилитрон, первый диод, резистор, первый тиристор, включенный параллельно первому ;ц транзистору, и генератор эталонных временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом первого тнристора, отличающийся тем, -что, с целью снижения потерь энергии, в преобразователь введены дроссель насыщения, второй диод, импульсный трансформатор, второй стабилитрсн и второй тиристор, подключенный параллельно второму транзистору, причем диоды, стабилитроны, резистор и.дрос. сель насыщения образуют мост, первая диагональ которого подключена параллельно намагничивающей обмотке трансформатора, вторая диагональ через импульсный трансформатор соединена с управляющей цепью второго тиристора, первое плечо моста состоит из последовательно .еоедийенных дросселя насыщения и второго стабилитрона, во второе плечо моста, противоположное первому, включен резистор, третье плечо Мбайта состоит из последовательно-встречно соединенных первого диода и первого стабилитрона, четвертое плечо моста образовано вторым диодом, включенным встречно с вторым стабилитроном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 190660,кл.Н 03 К 13/20, 26.11.1965.

2. Авторское свидетельство СССР

9 455482,кл. Н 03 К 13/20,26.07.73.