Способ уменьшения сквозных токов в двухтактных усилителях

 

Изобретение относится к области усилительно-преобразовательной техники и позволяет увеличить степень подавления сквозных токов в двухтактных усилителях путем увецнчения сопротивления силовой цепи выключенного активного элемента за счет шунтирования его входной цепи, при этом величину сигнала управления шунтирующим элементом выбирают пропорциональной величине тока, протекающего через включенный активный элемент, а длительность его воздействия на шунтирующий элемент - равной суммарной длительности времени включенного состояния активного элемента смежного по питанию плеча и времени рассасывания в нем неосновных носителей. В первом варианте устройства в каждом плече усилителя мощности между базой и эмиттером силового активного элемента включен шунтирующий транзистор, на базу которого подается сигнал с коллектора силового активного элемента смежного относительно питания плеча. Во втором варианте устройства база шунтирующего транзистора соединяется через резисторы с источником сигнала управления и с коллектором силового активного элемента смежного относительно питания плеча- 2 ил. (О (Л tS9 СО ел со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 Р 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2092113/?4-09 (22) 30.12.74 (46) 15.12.86. Бюл. У 46 (72) С.А. Соколов (53) 621.375.026(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 449999664466, кл. Н 03 F 3/26,,1973. (54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ СКВОЗНЫХ ТОКОВ В ДВУХТАКТНЫХ УСИЛИТЕЛЯХ (57) Изобретение относится к области усилительно †преобразовательн техники и позволяет увеличить степень подавления сквозных токов в двухтактных усилителях путем увеличения сопротивления силовой цепи выключенного активного элемента за счет шунтирования его входной цепи, при этом величину сигнала управления шунтирующим элементом выбирают пропорциональной величине тока, протекающего через включенный активный элемент, а длительность его воздействия на шунтирующий элемент — равной суммарной длительности времени включенного состояния активного элемента смежного по питанию плеча и времени рассасывания в нем неосновных носителей. В первом варианте устройства в каждом плече усилителя мощности между базой и эмиттером силового активного элемента включен шунтирующий транзистор, на базу которого подается сигнал с коллектора силового активного элемента смежного относительно питания плеча. Во втором варианте устройства база шунтирующего транзистора соединяется через резисторы с источником сигнала управления и с коллектором силового активного элемента смежного относительно питания плечл 2 ил.!

Изобретение относится к усилительно-преобразовательной технике и может быть использовано в ключевых усилителях мощности, в преобразователях постоянного напряжения в переменное, в реверсивных высокочастотных коммутаторах питания, усилительно-преобразовательных устройствах управления следящих приводов с различными видами модуляции.

Целью изобретения является повышение надежности путем. увеличения степени подавления сквозных токов.

На фиг. 1 схематично представлен двухтактный усилитель мощности. На

1 фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, где

П, U — последовательности прямого о з и инверсного импульсных сигналов управления (возможны перекрытия); U

Э, Uä э — напряжения соответственно на коллекторах первого и второго активных элементов, U < — напряжение на/ грузки; о — задержка включения.

Предло><енный способ уменьшения сквозных токов в двухтактных усилителях мощности позволяет осуществить временную задержку импульсов управления смежных плеч двухтактного усилителя мощности за счет определенного алгоритма работы управляющей части схемы устройства, вырабатывающей сигнал управления одного плеча в зависимости от состояния активного элемента в другом плече.

Предлагаются два варианта выполнения двухтактных усилителей мошности по предложенному способу уменьшения сквозных токов.

По первому варианту в двухтактпом усилителе мощности с недифференциальной нагрузкой (фиг. 2), содержащем в плечах силовые активные элементы,l

4, нагрузку 5 в одной диагонали, источник 6 питания в другой диагонали, источники 7 — 10 сигналов управления, подключенные к силовым активным элементам, в каждом плече усилителя мощности между базой и эмиттером силового активного элемента включен нормально разомкнутый контакт 11 (12, 13, 14) реле 15 (lб, 17, 18), концы обмотки которого подсоединены к коллектору силового активного элемента смежного относительно питания плеча и соответствующему полюсу нагрузки, и обратные диоды, Вместо релейно-контактной аппаратуры обычно использует77353 2 ся бесконтактная, например транзисторные ключи. В этом случае в каждом плече усилителя мощности переход коллектор — эмиттер шунтирующего тран5 зистора подкюпочен между базой и эмиттером силового активного элемента, а база шунтирующего транзистора подключена через резистор к коллектору силового активного элемента смежного относительно питания плеча и полюсу отсекающего диода, другой полюс которого подключен к нагрузке.

По второму варианту в двухтактном усилителе мощности с недифференциальной нагрузкой, содержащем в плечах силовые активные элементы, нагрузку в одной диагонали, источник питания в другой диагонали, источники сигналов управления, коллектор-эмиттер шунтирующего транзистора подключен между базой и эмиттером силового активного элемента, а база шунтирующего транзистора подключена через соответствующие резисторы к коллектору силового активного элемента смежного относительно питания плеча и к источнику сигнала управления, причем база каждого силового активного элемента подключена через резистор к соЗ0 ответствующей шине питания.

Двухтактные усилители мощности с

1недифференциальной нагрузкой по первому и второму вариантам работают следующим образом.

Пусть одна пара противоположных силовых активных элементов закрыта, а другая нара — включена соответствующими напряжениями, и на базы шунтирующих транзисторов, установленных во входных цепях закрытых силовых активных элементов, подано напряжение открывающей полярности, поэтому последние находятся во включенном состоянии. Шунтирующие транзисторы, установленные во входных цепях вкюпоченных силовых активных элементов, закрыты. К нагрузке приложено полное напряжение источника питания. При из50 менении полярности напряжения источников управляющих сигналов ранее включенные силовые активные элементы остаются некоторое время включенными за счет рассасывания неосновных носителей в области базы, а на ранее закрытые силовые активные элементы подается напряжение открывающей полярности. Однако последние закрыты и только после того, как ранее включен1277353 ные силовые активные элементы закрываются, на базы ранее закрытых шунтирующих транзисторов подается напряжение открывающей полярности и последние включаются. Ранее включенные шунтирующие транзисторы закрываются одновременно с ранее включенными силовыми активными элементами. К нагрузке прикладывается полное напряжение источника питания и ток в нагрузке меняет направление. При изменении полярности напряжения источников управляющих сигналов порядок включения и выключения шунтирующих транзисторов силовых активных элементов повторяется . Шунтирующими транзисторами осуществляется логическая операция умножения.

Таким образом, в устройствах, реа— лизующих изобретение, включение силового активного элемента одной стойки возможно только при разомкнутом, другом силовом активном элементе той же стойки, Такая последовательность включения транзисторов позволяет исключить сквозные токи.

Аналогичным образом. могут быть исключены сквозные токи в устройствах с дифференциальной нагрузкой, реализующих данное изобретение. формулаизобретения

5 Способ уменьшения сквозных токов в двухтактнык усилителях, заключающийся в увеличении сопротивления силовой цепи выключенного активного элемента на время включенного состояния активного элемента смежного по питанию плеча двухтактной схемы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения степени подавления сквозных токов, увеличивают сопротивление силовой цепи выключенного активного элемента путем шунтирования его входной цепи, при этом величину сигнала управления шунтирующим.элементом выбирают пропорциональной величине тока, протекающего через включенный активный элемент, а длительность его воздействия на шунтирующий элемент— равной суммарной длительности времени включенного состояния активного элемента смежного по питанию плеча и времени рассасывания в нем неосновных носителей.

1277353 фюзи. г

Составитель В. Миронов

Редактор Л. Повхан Техред А.Кравчук Корректор В. Бутяга

Заказ 6758/55 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4