Блокинг-генератор для работы в режиме автогенератора

Авторы патента:

Тахаутдинов Ринат Шаукатович (RU)

Бабайлов Александр Алексеевич (RU)

Даниленко Дмитрий Александрович (RU)

Воронцов Леонид Викторович (RU)

Верба Владимир Степанович (RU)

H03K3/02 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

Владельцы патента RU 2640745:

Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" (RU)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования прямоугольных импульсов при оптимальном соотношении КПД и габаритов блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме. Технический результат заключается в оптимизации соотношения КПД и габаритов блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме за счет снижения границы насыщения магнитопровода трансформатора. Генератор содержит ключевой транзистор и трансформатор, первичная обмотка которого включена между коллектором ключевого транзистора и источником питания, вторичная обмотка подключена к базе ключевого транзистора, содержит также регулирующий транзистор, первый, второй, третий и четвертый резисторы и конденсатор, причем первый резистор включен между эмиттером ключевого транзистора и общей землей, параллельно этому резистору включен эмиттерный переход регулирующего транзистора, эмиттер регулирующего транзистора соединен с общей землей, а база его подключена к эмиттеру ключевого транзистора и коллектор регулирующего транзистора соединен с базой ключевого транзистора. Конец вторичной обмотки, который не соединен с базой, подключен через второй резистор к схеме смещения из делителя напряжения питания на третьем и четвертом резисторах и конденсатора. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике. Оно может быть использовано для формирования прямоугольных импульсов при оптимальном соотношении КПД и габаритов блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме.

Известен блокинг-генератор, содержащий транзистор, подключающий периодически первичную обмотку трансформатора к источнику постоянного тока с определенной частотой включения, обусловленной параметрами цепи смещения [1].

Недостаток этого устройства - велика вероятность выхода сердечника трансформатора в насыщение, что приводит к резкому повышению потребления тока и снижению КПД, либо необходимо увеличивать массу трансформатора, т.е. его габариты.

Для повышения КПД был предложен блокинг-генератор, содержащий импульсный трансформатор, две первичные обмотки которого подключены к минусу источника питания, вторые концы ее - к коллекторам ключевых транзисторов через обмотки дополнительного трансформатора, вторичная обмотка которого через схему смещения подключена к базам ключевых транзисторов [2].

Однако здесь также не предусмотрена защита от выхода сердечника трансформатора в насыщение, что тогда приведет к снижению КПД.

Этот блокинг-генератор принимается за прототип.

Предлагается изобретение, использование которого позволяет избежать насыщения сердечника трансформатора.

Принципиальная схема предлагаемого блокинг-генератора представлена на чертеже.

Предлагаемый блокинг-генератор для работы в режиме автогенератора состоит из ключевого транзистора 1, коллектор которого подключен к первичной обмотке 3 трансформатора, второй конец которой подключен к плюсу источника питания, база транзистора 1 подключена к вторичной обмотке трансформатора 4, второй конец которой подключен к схеме смещения на резисторах 5, 6, 7 и конденсаторе 8, эмиттер ключевого транзистора 1 подключен к базе регулирующего транзистора 2 напрямую и через резистор 9 - к минусу источника питания, эмиттер регулирующего транзистора 2 подключен к минусу источника питания, а коллектор регулирующего транзистора 2 соединен с базой ключевого транзистора.

Устройство работает так.

В исходном состоянии конденсатор 8 разряжен и ключевой транзистор через резистор 5 и обмотку 4 закрыт. Конденсатор 8 заряжается от делителя на резисторах 6 и 7. Когда напряжение на конденсаторе 8 достигнет порога открывания транзистора 1, он приоткроется, к первичной обмотке оказывается приложена часть напряжения питания, которая трансформируется во вторичную обмотку трансформатора и прилагается к базе транзистора 1 в открывающем направлении, что приводит к еще большему открыванию транзистора 1. Из-за этой положительной обратной связи процесс развивается лавинно вплоть до входа ключевого транзистора 1 в насыщение, при этом к первичной обмотке оказывается приложенным почти все напряжение питания, которое трансформируется в открывающее транзистор 1 напряжение. Ток базы открытого ключевого транзистора разряжает конденсатор 8. Это метастабильное положение, в нем за счет приложенного напряжения линейно нарастает ток через обмотку 3 и транзистор 1. Этот ток вызывает падение напряжения на резисторе 9, и когда ток, а соответственно и это напряжение вырастет до порога открывания транзистора 2, этот транзистор, открываясь, зашунтирует напряжение, открывающее транзистор 1, и начнется лавинный процесс закрывания транзистора 1 с положительной обратной связью через трансформатор. Далее процесс повторяется.

Защита от насыщения магнитопровода трансформатора достигается тем, что индукция в сердечнике прямо зависит от тока обмотки, и отсечка по току чуть ниже границы насыщения гарантирует схему от насыщения сердечника и высоких сквозных токов. Таким образом, схема подстраивает длительность импульса блокинг-генератора, чтобы в любых условиях сердечник в импульсе накапливал максимальную энергию, но при этом не насыщался.

Техническим результатом изобретения является оптимизация соотношения КПД и габаритов блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме.

Список использованных источников

1. Бобров И.И. Электронные генераторы. Пермь.: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. 218 с.

2. Патент RU 2028720.

Блокинг-генератор для работы в режиме автогенератора, содержащий ключевой транзистор и трансформатор, первичная обмотка которого включена между коллектором ключевого транзистора и источником питания, вторичная обмотка подключена к базе ключевого транзистора, отличающийся тем, что содержит регулирующий транзистор, первый, второй, третий и четвертый резисторы и конденсатор, причем первый резистор включен между эмиттером ключевого транзистора и общей землей, параллельно этому резистору включен эмиттерный переход регулирующего транзистора, эмиттер регулирующего транзистора соединен с общей землей, а база его подключена к эмиттеру ключевого транзистора и коллектор регулирующего транзистора соединен с базой ключевого транзистора, конец вторичной обмотки, который не соединен с базой, подключен через второй резистор к схеме смещения из делителя напряжения питания на третьем и четвертом резисторах и конденсатора.

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики и может использоваться в различных цифровых структурах и системах автоматического управления и передачи информации.

Генератор высоковольтных импульсов // 2636108

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. Генератор включает зарядную цепь, ограничитель и нагрузку.

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов // 2635218

Предлагаемый способ относится к области измерительной техники и предназначен для преобразования напряжения в частоту следования импульсов. Технический результат заключается в уменьшении абсолютной погрешности дискретности преобразования в код выходной частоты следования импульсов и расширение диапазона входных напряжений.

Способ формирования многочастотного сигнала // 2634188

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано для улучшения линейности усиления многочастотных сигналов. Технический результат заключается в снижении динамического диапазона многочастотных сигналов.

Индуктивно-емкостный преобразователь // 2632412

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электроснабжения. Технический результат заключается в повышении коэффициента усиления напряжения.

Генератор импульсов тока // 2631969

Изобретение относится к области импульсной техники и может использоваться для питания обмоток возбуждения реверсивного двигателя возвратно-поступательного движения.

Способ получения последовательности случайных двоичных чисел и устройство для его осуществления // 2627132

Изобретение относится к области и предназначено для получения последовательности случайных чисел с заданными статистическими характеристиками. Технический результат - повышение независимости вырабатываемой последовательности случайных чисел от параметров источника шума и получение последовательности случайных чисел с заданными статистическими характеристиками.

Многозначный триггер // 2624581

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении быстродействия специализированных вычислителей таких как многозначный триггер.

Модулятор импульсов // 2622862

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления СВЧ-приборами с сеточным управлением. Техническим результатом является упрощение модулятора импульсов и повышение его надежности.

Формирователь импульсов таходатчика // 2621836

Изобретение относится к электронной технике в области преобразователей сигналов. Формирователь импульсов содержит микроконтроллеры, блок гальванической развязки, преобразователи питания, регуляторы напряжения, входы напряжения питания и входы сигнала тахометрических датчиков.

Устройство формирования управляющих напряжений для генератора, управляемого напряжением // 2642405

Изобретение относится к интегральной электронной технике и может быть использовано в составе боков синтезаторов сетки частот, а именно при реализации генератора, управляемого напряжением (ГУН). Технический результат заключается в повышения стабильности частоты выходного сигнала ГУН к действию помех по цепям напряжения питания. Устройство формирования управляющих напряжений для управления частотой выходного сигнала ГУН содержит элемент, корректирующий в зависимости от изменений напряжения питания значение тока, используемого при формировании управляющих напряжений. Элемент, осуществляющий коррекцию, включен последовательно с основным токозадающим элементом, что обеспечивает близкое к постоянному значению относительное изменение тока в широком диапазоне. 11 ил.

Радиально-распределенный сумматор импульсов // 2642805

Изобретение относится к средствам формирования мощных прямоугольных высоковольтных импульсов наносекундной и субмикросекундной длительности в ускорительной технике. Технический результат заключается в получении плоским устройством в форме диска мощных высоковольтных импульсов из совокупности идентичных парциальных импульсов с сохранением их формы, высота устройства может быть на два порядка меньше его диаметра, что может представлять значительный интерес при компоновке ряда систем. Сумматор имеет два соосно соединенных металлических диска одного диаметра, в примыкающем основании первого из которых имеются концентрические пазы с размещенными в них ферромагнитными сердечниками, в сумматоре обеспечивается передача промежуточных импульсов внутри сумматора за счет соединения указанных линий с входными коаксиальными линиями с образованием согласованных сумматоров напряжений и токов, выход распределенного сумматора импульсов образован согласованным полосково-коаксиальным переходом, совмещенным с многоплечевым сумматором токов. На выходе распределенного сумматора формируется импульс с коэффициентом повышения напряжения, равным числу ребер с установленными в них коаксиальными линиями, а коэффициент повышения тока равен числу коаксиальных линий, устанавливаемых в одном ребре. 3 ил.

Способ питания импульсной нагрузки от источника переменного напряжения и устройства для его осуществления (варианты) // 2642866

Изобретение относится к способам и устройствам заряда батарей емкостных накопителей электрической энергии в виде конденсаторов, ионисторов и т.п., широко используемых в импульсной технике, при их заряде от источника переменного тока, в том числе ограниченной мощности. Технический результат - улучшение удельных энергетических показателей (среднего значения зарядной мощности и КПД) зарядных устройств - достигается за счет того, что начальный заряд батареи производят при минимальной емкости накопителя и емкость батареи емкостного накопителя электрической энергии увеличивают по мере повышения напряжения на ее секциях. Предложены варианты схемотехнических решений устройства для реализации заявленного способа. В первом варианте устройства технический результат достигается за счет использования тиристоров в качестве токоограничивающего и развязывающих сопротивлений каскадов и разрядных ключей. Во втором варианте устройства технический результат достигается за счет включения ключа двусторонней проводимости между выпрямителем и средней точкой батареи конденсаторов, выполненной в виде емкостного трансформатора. В третьем варианте устройства технический результат достигается за счет выполнения емкостного накопителя электрической энергии в виде трех конденсаторов, образующих треугольник, в котором два конденсатора одинаковой емкости создают емкостной трансформатор напряжения, а вывод его средней точки соединен с одной из клемм входной диагонали выпрямителя через ключ двухсторонней проводимости. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Генератор сверхкоротких импульсов с электронным управлением длительностью // 2643616

Изобретение относится к импульсной СВЧ технике, а именно к устройствам формирования импульсных сигналов сверхмалой длительности с функцией управления длительностью. Техническим результатом является реализация управления длительности формируемого сверхкороткого импульса за счет использования зависимости времени переключения диода с накоплением заряда из проводящего состояния в закрытое состояние от режима работы генератора. Генератор включает первую и вторую накопительные индуктивности, диод с накоплением заряда, а также двухканальный блок управления режимами работы с каналами положительной и отрицательной полярности, состоящими из стабилизатора напряжения, вход которого подключается к внешнему источнику напряжения питания, подстроечный вывод стабилизатора напряжения подтянут к его выходу резистором и соединяется с выходом операционного усилителя, отрицательный вход которого соединяется с его выходом через резистор обратной связи и подтягивается к земле при помощи другого резистора, а на положительный вход операционного усилителя подается сигнал управления. 3 ил.

Способ генерирования электрических импульсов // 2643618

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в качестве источника импульсного электропитания различных установок. Технический результат: заключается в автономности работы малогабаритного генератора импульсных токов, с повышенным коэффициентом полезного действия, без промежуточного преобразования выделяющейся энергии в электрическую. Сущность изобретения: головную фулереновую часть углеродной нанотрубки бомбардируют излучением радиоактивного элемента, в результате единичного слияния альфа-частицы и ядра углерода выделяется энергия 7,161 МэВ, образуются электромагнитный импульс, ударная волна и электронная лавина, направление которых формируют структурой углеродной нанотрубки, при этом возникает электродвижущая сила, а с электродов снимают электрический импульс. 4 ил.

Генераторное устройство для возбуждения ультразвуковых излучателей // 2644118

Изобретение относится к области усилительной и генераторной техники и может быть использовано в акустических излучающих трактах для возбуждения ультразвуковых излучателей. Генераторное устройство (ГУ) содержит последовательно соединенные формирователь сигналов, устройство управления и N-канальный ШИП, выходы которого через последовательно включенные каналы N-канального КУМ и N-канального порогового датчика тока соединены со входами N-канального трансформаторного сумматора, первый и второй выходы которого соединены через фильтр нижних частот и датчик тока с первой и второй шинами возбуждения акустических излучателей, а выход N-канального порогового датчика тока соединен с входом запрета N-канального ШИП, дополнительно введены первый и второй пороговые усилители, амплитудный детектор, аналогово-цифровой преобразователь и цифровой сумматор, причем формирователь сигналов дополнительно содержит шину данных кода амплитуды и выход разрешения, а в устройство управления включены параметрический усилитель с шиной кода усиления и вычитающее устройство, выход которого является выходом устройства управления. Техническим результатом является повышение надежности при условии обеспечения безопасной работы в условиях значительного изменения импеданса нагрузки, что обеспечивает бесперебойное функционирования ГУ в экстремальных режимах работы. 3 ил.

Способ приема сигналов ofdm // 2646361

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к устройствам, предназначенным для сетей беспроводной связи при многолучевом распространении радиосигнала OFDM, и может быть использовано на базовых станциях и в мобильных терминалах. Технический результат заключается в повышении скорости передачи OFDM сигналов. Способ приема сигналов OFDM включает преобразование входного аналогового сигнала OFDM в последовательность из М цифровых информационных сигналов, где М-целое число, с помощью быстрого преобразования Фурье. Периодически в OFDM сигнале передают обучающую последовательность. По этой обучающей последовательности и принятому из эфира отклику на эту обучающую последовательность формируют импульсный отклик канала. Осуществляют формирование 2м образцов импульсного отклика канала на все возможные значения последовательности из М информационных цифровых сигналов. Сравнивают их с откликом на последовательность из М информационных цифровых сигналов, полученным из эфира. Выбирают ту последовательность из М информационных цифровых сигналов, у которой импульсный отклик канала меньше всего отличается от отклика на информационную последовательность, принятую из эфира. 1 ил.

Блокинг-генератор для работы в ждущем режиме // 2646387

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования прямоугольных импульсов стабильной длительности блокинг-генератора, работающего в ждущем режиме. Техническим результатом изобретения является повышение стабильности длительности прямоугольных импульсов блокинг-генератора, работающего в ждущем режиме. Блокинг-генератор содержит ключевой транзистор и трансформатор, первичная обмотка которого включена между коллектором ключевого транзистора и источником питания, вторичная обмотка подключена к базе ключевого транзистора, содержит также регулирующий транзистор и первый и второй резисторы, причем первый резистор включен между эмиттером ключевого транзистора и общей землей, параллельно этому резистору включен эмиттерный переход регулирующего транзистора, эмиттер регулирующего транзистора соединен с общей землей, а база его подключена к эмиттеру ключевого транзистора, коллектор регулирующего транзистора соединен с базой ключевого транзистора. Тот конец вторичной обмотки, который не соединен с базой, подключен к общей земле через второй резистор. 1 ил.

Устройство формирования импульса сильноточного ускорителя электронов // 2646845

Устройство относится к области ускорителей заряженных частиц, а точнее сильноточным импульсным ускорителям электронов прямого действия с индуктивным промежуточным накопителем энергии. Устройство содержит индуктивный накопитель энергии, выход которого соединен с входными электродами электровзрывного прерывателя тока, обостряющего газонаполненного разрядника и жидкостнонаполненного срезающего разрядника с изменяемым зазором, при этом вторые электроды электровзрывного прерывателя тока и срезающего разрядника заземлены. В тоководе второго электрода обостряющего газонаполненного разрядника, проходящем через проходной изолятор, установлен бескорпусный разделительный разрядник с тороидальными электродами и изменяемым зазором, выходной электрод которого совмещен с катодом вакуумного диода. Время срабатывания срезающего разрядника регулируется и больше суммарного времени срабатывания обостряющего, разделительного разрядников и вакуумного диода, а напряжение срабатывания разделительного разрядника регулируется и ниже напряжения срабатывания вакуумного диода. Технический результат - расширение диапазона формирования длительности выходного импульса электронного или тормозного излучения, повышение воспроизводимости амплитудно-временных характеристик выходных импульсов излучения ускорителя, рабочего ресурса проходного изолятора и катода вакуумного диода. 3 ил.

Магнитный усилитель // 2647658

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат – возможность использовать магнитный усилитель в качестве электрического генератора. Для этого предложен магнитный усилитель, который содержит замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник н.с. для его подмагничивания. Новым в магнитном усилителе является выполнение источника н.с. для подмагничивания замкнутого магнитопровода в виде одного или нескольких постоянных магнитов или электромагнитов, каждый из которых одним полюсом установлен на ярме П-образного магнитопровода между его сердечниками, а второй его полюс и соответствующие ему полюса сердечников П-образного магнитопровода установлены на замкнутом магнитопроводе вдоль его магнитный линии, при этом на сердечниках П-образного магнитопровода размещены обмотки, а полюс постоянного магнита или электромагнита, установленный на ярме П-образного магнитопровода, преимущественно размещен на нем со стороны торцевой или наружной его поверхности, а второй его полюс, установленный на замкнутом магнитопроводе, размещен на нем на одной из торцевых или боковых его поверхностей, параллельной торцевым поверхностям П-образного магнитопровода. 3 ил.