Преобразователь для электропитания устройств геоэлектроразведки

 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для дистанционного электропитания геоэлектроразведочной аппаратуры , в частности, трехкомпонентных сверхпроводниковых квантовых магнитометров. Целью изобретения является снижение энергопотребления и улучшение метрологических параметров. В преобразователь, содержащий последовательно соединенные пороговый ключ, задающий генератор, усилитель мощности, силовой трансформатор, основной выпрямитель и емкостной фильтр, введены вентиль, дополнительная вторичная обмотка силового трансформатора, дополнительный выпрямитель. Пороговый ключ характеризуется высоким внутренним сопротивлением протеканию тока между потенциальными входами в режиме работы преобразователя. При этом запуск задающего генератора происходит от входного напряжения, поступающего к нему через пороговый ключ и вентиль, а питание задающего генератора в режиме работы осуществляется от сигнала с выхода дополнительного выпрямителя. Повышение стабильности выходного напряжения преобразователя обусловливается устранением гальванических связей между входными цепями и выходными точками основного выпрямителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„509780

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1. (21) 4359588/24-25 (22) 17.01.88 (46) 23.09.89. Бюл. - 35 (71) Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (?2) С.В.Форганг (53) 550.83(088.8) (56) Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. /Справочник под ред. Г.С.Найвельта. — М,: Радио и связь, 1986, с. 576, рис. 10.3-10.8, Авторское свидетельство СССР

¹ 483744, кл, G Ol V 3/12, Н 02 М 3/22, 1972. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ УСТРОЙСТВ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено .для дистанционного электропитания геоэлектроразведочной аппаратуры, в частности трехкомпонентных сверхпроводниковых квантовых магнитометров, Целью изобретения является снижение энергопотребления и улучшеИзобретение относится к области геофизического приборостроения и предназначено для дистанционного электропитания геоэлектроразведочной прецизионной измерительной аппаратуры, в частности.трехкомпонентных сверхпроводниковых квантовых магнитометров.

Цель изобретения — снижение энергопотребления и улучшение метрологических параметров преобразователя, (51)4 С О1 V 3/12, Н 02 М 3/22

2 ние метрологических параметров. В преобразователь, содержащий последовательно соединенные пороговый ключ, задающий генератор, усилитель мощности, силовой трансформатор, основной выпрямитель и емкостной фильтр, введены вентиль, дополнительная вторичная обмотка силового трансформатора, дополнительный выпрямитель.

Пороговый ключ характеризуется высоким внутренним сопротивлением протеканию тока между потенциальными входами в режиме работы преобразователя.

При этом запуск задающего генератора происходит от входного напряжения, поступающего к нему через пороговый ключ и вентиль, а питание задающего генератора в режиме рабаты осуществляется от сигнала с выхода дополнительного выпрямителя. Повышение стабильности выходного напряжения преобразователя обусловливается устранением гальванических связей между П ® входными цепями и выходными точками ЯД основного выпрямителя ° 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с© в первую очередь — повьппение стабильности выходного напряжения, На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2— принципиальная схема порогового ключа.

Преобразователь содержит последовательно соединенные пороговый ключ

1, вентиль 2, задающий генератор 3, усилитель 4 мощности и силовой трансформатор .5, первичная обмотка 6

3 1509780 которого служит нагрузкой усилителя

4 мощности, основная вторичная обмотка 7 трансформатора 5 подключена к входу основного выпрямителя 8, дополнительная вторичная обмотка 9 трансформатора 5 подключена к последовательно соединенйым дополнительному выпрямителю 10 и емкостному фильтру ll,,причем первый выход дополнительного выпрямителя 10 соединен с первыми потенциальными входами порогового ключа 1, задающего генератора 3, усилителя 4 мощности и первой входной клеммой 12, второй 15 выход дополнительного выпрямителя

10 соединен с входом управления порогового ключа 1 и выходом вентиля 2, а вторые потенциальные входы порогового ключа 1 и усилителя 4 мощности 20 подключены к второй входной клемме

13 преобразователя.

Пороговый ключ I содержит два транзистора 14 и 15, первый из которых своим коллектором через последовательно соединенные высокоомный

16 и ограничительный 17 резисторы присоединен к коллектору второго транзистора 15, также стабилитроны

18 и 19 для задания порога срабаты- 30 вания по управляющему напряжению и для стабилизации напряжения нагрузки, первый из которых своим первым выводом через первый резистор 20 подключен к базе первого транзистора 14 и к первому выводу второго резистора

21, а второй своим первым выводом связан с эмиттером второго транзистора 15, база которого соединена с коллектором первого транзистора 14, и 40 вторым выводом подключен к второму выводу второго резистора 21 и эмиттеру первого транзистора 14. При этом первым потенциальным входом является точка подключения эмиттера первого 45 транзистора 14, вторым потенциальным входом служит точка соединения высокоомного 16 и ограничительного 17 резисторов, управляющее напряжение прикладывают к второму выводу первого 0 стабилитрона 18, а выходной сигнал снимают с эмиттера второго транзистора 15.

Преобразователь работает следующим образом.

От первичного источника питания, установленного в полевой лаборатории, по двухпроводной линии длиной до нескольких сотен метров подают напряжение питания 100-200 В на входные клеммы 12 и 13 преобразователя, расположенного вблизи трехкомпонентного сверхпроводникового магнитометра на профиле наблюдений. Зто напряжение через ограничивающий резистор, входящий в состав порогового ключа 1, и вентиль 2 подается для питания задающего генератора 3. Последний запускается и вырабатывает колебания с частотой 10-20 кГц. Полученный сигнал усиливается усилителем 4 мощности, нагрузкой которого является силовой трансформатор 5 с первичной обмоткой 6 и двумя вторичными обмотками 7 и 9.К основной вторичной обмотке 7 подключен основной выпрямитель 8, на выходе которого получают постоянное напряжение 1015 В для питания цепей магнитометра.

К дополнительной вторичной обмотке

9 подключен дополнительный выпрямитель 10 с емкостным фильтром 11. На выходе выпрямителя 10 также получают низкое напряжение 3-15 В, которое используется для питания задающего генератора 3 в основном режиме его работы. Как только после подачи питания на преобразователь напряжение

U на выходе выпрямителя 10 превысит заданный уровень (например, 9 В), пороговый ключ l отключает от задающего генератора 3 цепь питания высокого напряжения с входной клеммы 13 и подключает к задающему генератору

3 низковольтную цепь питания с выхода выпрямителя 10 благодаря чему существенно сокращается энергопотребление задающего генератора 3.

Пороговый ключ 1 целесообразно выполнять по схеме, изображенной на фиг. 2.

При подключении к точкам 12 и 13 схемы входного напряжения ключ 1 устанавливается в исходное состояние.

Напряжение база-эмиттер транзистора

14 близко к нулю (нет сигнала управления), и первый каскад закрыт. Высоким потенциалом коллектора транзистора 14 транзистор 15 открыт, и от второго потенциального входа через ограничительный резистор 17, транзистор 15, а также через стабилитрон 19 и цепь: вентиль 2 — задающий генератор 3 протекает ток запуска к первому потенциальному входу.

Напряжение на втором входе задающего генератора 3 при этом равно напря5 15 женим стабилизации стабилитрона 19 за вычетом падения напряжения на вентиле 2 (около О, 4 В) .

Происходит запуск задающего генератора 3, и на вход усилителя мощности 4 от него поступает сигнал управления силовыми ключами усилителя 4 мощности. B результате этого на выходах выпрямителей 8 и 1О начинается рост постоянных напряжений.

При превышении напряжения выпрямителя 10 напряжения стабилизации стабилитрона 18 ключа 1 (фиг. 2) и напряжения отсечки транзистора 14 этот транзистор открывается, потенциал на

его коллекторе становится близким к потенциалу первого потенциального схода ключа 1, и транзистор 15 закрывается. При этом напряжение на стабилитроне 19 становится также близким к нулю. Таким образом, ключ 1 переходит во второе состояние, при котором его энергопотребление определяется токами, протекающими через параллельно включенные резистор 16 и внутренние сопротивления закрытых транзистора 15 и стабилитрона 19.

Формула изобретения

1, Преобразователь для электропитания устройств геоэлектроразведки, содержащий пороговый ключ, последовательно соединенные задающий генератор и усилитель мощности, а также силовой трансформатор, выпрямитель и емкостный фильтр, причем первые потенциальные входы порогового ключа, задающего генератора и усилителя мощности соединены с первой входной клеммой, первичная обмотка силового трансформатора соединена с выходом усилителя мощности, вторичная обмотка силового трансформатора подключена к выпрямителю, выход которого является выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления

09780 о

45 и улучшения метрологических параметров, в него введены вентиль, включенный между выходом порогового клю-ча и вторым входом задающего генератора, и дополнительный выпрямитель, а силовой трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, подключенной к входу дополнительного выпрямителя, причем первый выход дополнительного выпрямителя соединен с первым входом емкостного фильтра и первой входной клеммой, второй выход дополнительного выпрямителя подключен к второму входу емкостного фильтра, управляющему входу порогового ключа и выходу вентиля, при этом вторые потенциальные входы усилителя мощности и порогового ключа соединены с второй входной клеммой преобра-. зователя.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что пороговый ключ содержит два транзистора, первый из которых своим коллектором через последовательно соединенные высокоомный и ограничительный резисторы присоединен к коллектору второго транзистора, два стабилитрона, первый из которых своим первым выводом через первый резистор подключен к базе первого транзистора и к первому выводу второго резистора, а второй своим первым выводом связан с эмиттером второго транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора, и вторым выводом подключен к второму выводу второго резистора и эмиттеру первого транзистора, при этом первым потенциальным входом является точка подключения эмиттера первого транзистора, вторым потенциальным входом служит точка соединения высокоомного и ограничительного резисторов, входом управления служит второй вывод первого стабилитрона,а выходом является эмиттер второго транзистора.

1509780

Составитель В.Попов

Техред М.Дидык Корректор Т.Малец

Редактор Н.Яцола

Заказ 5804/41 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101