Формирователь импульсов напряжения

Формирователь импульсов напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено 06. 06. 80 (21) 2935348/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (Sl)M. Кл.

Н 02 И 1/08

Н 03 К 5/01

Гоеударстеанвй комнтет

CCCP оо делам нэебретеннй н открытнй

Опубликовано 07. 02 ° 82 ° Бюллетень М 5..

Дата опубликования описания 10. 02, 82 (53) УД3(621. .316.727:621. .373.43(088 8) (72) Авторы изобретения

В.С. Липатов и Н.Н. Старшинов

Отделение Всесоюзного электротехническ им. В.И. Ленина (71) Заявитель (54) фОРНИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ то

Изобретение относится к пресера3овательной технике и предназначено для формирования мощных импульсов с крутыми фронтами, как при омической, так и при омическо-емкостной нагрузке, характерной, например, для входных цепей электровакуумных приборов.

Известен формирователь импульсов, содержащий первый управляемый вентиль, включенный последовательно с нагрузкой, и второй управляемый вентиль, соединенный последовательно с конденсатором, включенные так, чтобы шунтировать нагрузку и первый вентиль (Ц .

Недостатками данного формирователя являются наличие времязадающего устройства в цепи нагрузки, а также необходимость разряда конденсатора после каждого импульса, что приводит к снижению быстродействия.

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь импульсов, 2 содержащий источник постоянного напряжения, положительная клемма которого через диод, соединенный с источником тока, подключена к выводам для подключения нагрузки, его отрицательная клемма через управляемый вентиль связана с другим выводом для подключения нагрузки, параллельно источнику напряжения включены последовательно соединенные второй диод и второй управляемый вентиль, параллельно которому подключена индуктивность и конденсатор, блок управления, выходы которого подсоединены к управляющим входам и катодам первого и второго управляемых вентилей, диода и второго управляемого вентиля, причем параллельно первому диоду включен источник тока, а параллельно коммутирующему вентилю последовательно соединенные катушки индуктивности и конденсатор, блок управляющих сигналов, выходы которого подсоединены к управляющим вхо35

3 90 дам и катодам управляемых вентилей.

Диод, подключенный катодом к полюсовой шине источника питания и зашунтированный источником тока, представляет собой ограничитель тока (23 .

Недостатками известного формиро- вателя являются большие потери мощности и соответственно низкий КПД ограничителя тока при изменении в широком диапазоне величины нагрузки.

Кроме того, в известном устройстве иэ-за ограничения тока нельзя получать высокую крутизну переднего. фронта напряжения при раЬоте формирователя на омическо-емкостную нагрузку.

Цель изобретения - расширение функциональных .возможностей и повышение КПД формирователя, а также повышение крутизны переднего фронта импульсов напряжения при омическоемкостной нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что формирователь импульсов напряжения снабжен датчиком тока, блоком сравнения, датчиком тока нагрузки и дополнительным диодом, а источник тока выполнен регулируемым,, причем датчик тока .включен последовательно с источником тока и соединен с первым входом блока сравнения и с анодом вышеупомянутого диода, второй вход блока сравнения через дополнительный диод подключен к датчику тока нагрузки, а выход соединен со входом регулируемого источника тока.

Кроме того, выход блока управления соединен через четвертый диод со вторым входом блока сравнения.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого формирователя импульсов; на фиг.2 вреинные диаграммы, поясняющие работу схемы.

Формирователь содержит источник 1 постоянного напряжения, подключенный к последовательно соединенным первому диоду 2, зашунтированному последовательно соединенными регулируемым источником 3 тока и датчиком 4 тока, нагрузке 5, датчику тока б нагрузки и управляемому вентилю 7. Между минусовой шиной источника 1 питания и анодом диода 2 включена шунтирующая цепь, состоящая из последовательно соединенных второго диода 8 и управляемого вентиля 9, параллельно которому подключены последователь но соединенные дроссель 10 и конден4142 4 сатор 11. К входу регулируемого источника 3 подключен блок 12 сравне ния, один из входов которого соединен с выходом датчика 4 тока, а другой через диоды 13 и 14 - с выходом датчика 6 тока и с одним иэ выходов блока 15 управления, другие выходы которого соединены с управляющими электродами и катодами вентилей 7

1О

Формирователь работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда управляемые вентили 7 и 9 закрыты, ин15 тервал 0 + t (фиг. 2),ток 1„ нагрузки. 5, напряжения 0 с датчика 6 и

Ut„. с блока 15 равны нулю. Напряжение .U на выходе источника 3 и соответственно ток l через него автоматически принимают значения, также равные нулю. С некоторым опережением (At. t - t ) по отношению к моменл ту t включения вентиля 7 с блока 15 подается уровень напряжения 0С„ на вход блока 12 сравнения. Напряжение 0С„ выбирается такой величины, чтобы сигнал на выходе блока сравнения обеспечивал бы заданное максимальное значение тока l источниза ка 3.

U) = >mq К где Й вЂ” величина сопротивления дат4 чика 4.

В момент t подается управляющий импульс 0 на вентиль 7, он отпи3, рается и через него протекает ток большой амплитуды, равный значению I . Бросок тока при оми4ескоемкостной нагрузке ускоренно заряжает конденсатор нагрузки, чем обеспечивается высокая крутизна переднего фронта напряжения. На фиг. 2 для. сравнения пунктиром показан передний фронт напряжения Uö на омическо-емкостной нагрузке в известном устройстве. Одновременно с поступлением импульса 0С напряжение 0 с блосл ка 1$ снимается.

После заряда конденсатора через нагрузку начинает протекать установившийся ток Iq> . Напряжение рассогласования 0 между напряжениями

0 „ и Ug с блока 12 сравнения уменьшает напряжение с выхода источника 3, после окончания переходного процесса с помощью системы регулирования ток через источник 3 устанавливается таким, чтобы обеспечивалось равенство напряжений U „

90414

;и U с датчиков 4 и 6 тока.

LîîòíotUåíèå величин резисторов указанных датчиков выбирает из условия

R6 Lg — (1,1 1,2)

5 н

Ток через диод 2 на рассмотренных выше стадиях работы формирователя равен разности токов источника 3 и нагрузки. Для формирования заднего фронта импульса в требуемый момент времени подают импульс управления на управляющий электрод вентиля 9, который включается и через диод 8 шунтирует цепь питания нагрузки 5; ток через вентиль 7 прерывается. При этом ток от источника 1 увеличивается и достигает значения тока, задаваемого источником 3, диод 2 запирается. При включении . 20 управляемого вентиля 9 в контуре, состоящем из дросселя 10 и конденсатора 11, развивается колебательный процесс.

После изменения направления тока контура и достижения им значения тока диода 8, вентиль 9 запирается.

К нему и к вентилю 7 через нагрузку прикладывается обратное напряжение.

Конденсатор 11 вновь перезаряжается до напряжения источника 1.

Предлагаемый формирователь импульсов напряжения позволяет повысить

КПД в широком интервале изменения тока нагрузки, облегчить режим рабо- 55 ты элементов ограничителя тока при нижних значениях тока нагрузки, а также увеличить крутизну переднего фронта напряжения при омическо-емкостной нагрузке. Это приводит к расширению функциональных возможностей устройства и повышению его надежности. ного напряжения, положительная клемма которого через диод, соединенный с источником тока, подключена к выводам для подключения нагрузки, его отрицательная клемма через управляемый вентиль связана с другим выводом для подключения нагрузки, параллельно источнику напряжения включены последовательно соединенные второй диод и второй управляемый вентиль, параллельно которому подключена индуктивность и койденсатор, блок управления, выходы которого подсоеди" нены к управляющим входам и катодам первого и второго управляемых вентилей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения КПД, он снабжен датчиком тока, блоком сравнения, датчиком тока нагрузки и дополнительным диодом, а источник тока выполнен регулируемым, причем датчик тока включен последовательно с источником тока и соединен с первым входом блока сравнения и с анодом вышеупомянутого диода, второй вход блока сравнения через дополнительный диод подключен к датчику тока нагрузки, а выход соединен со входом регулируемого источника тока.

2. Формирователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения крутизны переднего фронта импульсов напряжения при омическо-емкостной нагрузке, выход блока управления соединен через четвертый диод со вторым входом блока сравнени

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 291325, кл. H 03 K 5/01, 1967. формула изобретения I. Формирователь импульсов напряжения, содержащий источник постоян2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2702292/18-21, кл. Н 03 К 5/01, 1978.

904142

Составитель О. Наказная

Техред .Харитончик Корректор И. Шаро и

Редактор Е. Дичинская

Тираж 718 . Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 151/44

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4