Усилитель класса д

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для усиления сигналов управления двигателя постоянного тока. Цель изобретения - повышение КПД. Усилитель класса Д содержит входной сумматор (ВС) 1, интегрирующий фильтр 2, генератор 3, двухпороговый компаратор 4, двухтактный ключевой выходной каскад (ДКК) 5, нагрузку 6, вспомогательные ключи 7 и 8, ждущие генераторы 9, дополнительные ключи 10 и управляемые ключи 11. Увеличение входного напряжения скачком приводит к появлению на выходе ВС 1 напряжения, пропорционального разности напряжений на нагрузке 6 и входного сигнала. В период цикла измерения интегрирующий фильтр 2 формирует среднее значение выходного напряжения ВС 1. В период цикла управления, длительность которого в 10 раз больше длительности цикла измерения, на выходе двухпорогового компаратора 4 формируется напряжение того же знака, что и на выходе ВС 1. Если ток в нагрузке 6 превышает допустимую величину, то один из ключей ДКК 5 переходит в активный режим. При этом на выходе ждущего генератора 9 соответствующего плеча формируется напряжение, запирающее дополнительный ключ 10 этого же плеча. Повторное открывание этого ключа в такт управления будет до тех пор, пока ток в нагрузке 6 не снизится до допустимой величины. В усилитель введены ключи 7, 8, а каждое плечо - ждущий генератор 9 и ключи 10, 11. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для усиления сигналов управления двигателя постоянного тока. Цель изобретения - повышение КПД. На чертеже представлена электрическая схема усилителя класса Д. Усилитель класса Д содержит входной сумматор 1, интегрирующий фильтр 2, генератор 3, двухпороговый компаратор 4, двухтактный ключевой выходной каскад 5, нагрузку 6, первый 7 и второй 8 вспомогательные ключи, ждущие генераторы 9, дополнительные ключи 10 и управляемые ключи 11. Усилитель класса Д работает следующим образом. Если входное напряжение равно нулю, то ключи двухтактного ключевого выходного каскада 5 заперты и ток в нагрузке 6 равен нулю. Если входное напряжение увеличилось скачком, то на выходе входного сумматора 1 появляется напряжение, пропорциональное разности напряжений на нагрузке и входного сигнала. В период цикла измерения на выходе интегрирующего фильтра 2 формируется среднее значение выходного напряжения входного сумматора 1. В период цикла управления (цикл управления по длительности в 10 раз больше цикла измерения) на выходе двухпорогового компаратора 4 формируется напряжение того же знака, что и на выходе входного сумматора 1. Длительность выходного импульса определяется временем спада напряжения на выходе интегрирующего фильтра 2 до величины зоны нечувствительности двухпорогового компаратора 4. Если ток в нагрузке 6 превышает допустимую величину, то один из ключей двухтактного ключевого выходного каскада 5 переходит в активный режим. Напряжение на коллекторе этого ключа возрастает, дополнительный ключ 10 открывается, а ключ двухтактного ключевого выходного каскада 5 запирается. На ждущий генератор 9 (этого же плеча) подается напряжение. На выходе ждущего генератора 9 формируется напряжение, запирающее дополнительный ключ 10 (этого же плеча) через время, заданное параметрами RC-цепи ждущего генератора 9. Если к этому времени ток в индуктивной нагрузке 6 снизится до допустимой величины, то ключ двухтактного ключевого выходного каскада перейдет в насыщаемое состояние. В противном случае режим повторного открывания этого ключа будет сохраняться в период такта управления до тех пор, пока ток в нагрузке 6 не снизится до допустимой величины. При снижении напряжения на выходе входного сумматора 1 снижается длительный импульс управления и на выходе двухпорогового компаратора 4 наконец, длительность импульса управления становится такой, что средний ток в нагрузке 6 устанавливается на заданном уровне. Таким образом, усилитель класса Д позволяет повысить КПД, а также стабилизировать ток в нагрузке на заданном уровне. (56) Авторское свидетельство СССР N 1125743, кл. Н 03 F 3/217, 1984.

Формула изобретения

УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА Д, содержащий входной сумматор, интегрирующий фильтр, генератор, компаратор, двухтактный ключевой выходной каскад, выход которого подключен к нагрузке и к другому входу сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него дополнительно введены первый и второй вспомогательные ключи, управляющие входы которых подключены к выходу генератора, в каждое плечо дополнительно введены ждущий генератор, дополнительный ключ и управляемый ключ, выход которого соединен с входом синхронизации соответствующего ждущего генератора, а через дополнительный ключ - с входом соответствующего ключа двухтактного ключевого выходного каскада, выход которого соединен с входами управления ждущих генераторов, при этом управляющий вход каждого дополнительного ключа подключен к выходу соответствующего ждущего генератора, выход входного сумматора подключен к входу интегрирующего фильтра через первый вспомогательный ключ, выход интегрирующего фильтра соединен с входом компаратора, выход которого совместно с входами управляемых ключей подключен через второй вспомогательный ключ к общей шине, а компаратор выполнен двухпороговым.

РИСУНКИ

Рисунок 1