1.5 2. ЗАДАЮЩИЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Задающие генераторы (ЗГ) обеспечивают необходимую частоту коммутации силовых транзисторов инвертора Выбор схемы ЗГ определяется требованиями к стабильности и диапазону частот выходного напряжения ИЭП При фиксированной частоте широкое применение получили ЗГ с магнитным насыщающимся элементом, выполненные по схемам, приведенным в § 1 4 4 Они обладают хорошей нагрузочной способностью, позволяют осуществить резервирование и обеспечивают стабильность частоты порядка (1,5-3)%. Аналогичную стабильность частоты обеспечивают автоколебательные мультивибраторы на дискретных элементах с времязадающими iC-цепями

На рис. 1 50 показана схема автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе А Положительнач обратная связь реализуется резистнв-ной связью между выходом и неинвертирующим входом операционного усилителя Время переключения из одного состояния в другое определяется моментом

Рис. 1.50. Схема мультивибратора (а) и форма его выходного напряжения (б)

Достижения напряжением (/с на конденсаторе С порогового уровня (7+пор или f~nop операционного усилителя, задаваемого напряжением L+bx в состоянии квазиравновесия. Мультивибратор генерирует напряжение прямоугольной формы (меандр) с периодом колебаний Т, определяемым выражением

r = 2i?iCln(l --2;?з/ед-На рис. 1 51 приведена схема ЗГ на логических элементах И-НЕ Генератор имеет два квазиравновесных состояния. В одном состоянии элемент Dj закрыт, а D2 открыт, в другом состоянии элемент Di открыт, а D2 закрыт При Открытом элементе на выходе Оц потенциал имеет низкий уровень и конденсатор Cj заряжается выходным током элемента Z)i через резистор R2 и выход Элемента Л4 Напряжение на входе элемента D2 положительное и имеет достаточно большое значение, что поддерживает этот элемент в открытом состоя-

НИИ. Конденсатор Сг в это время разряжен через диод VDi, напряжение на котором мало, что поддерживает элемент Di в закрытом состоянии. По мере заряда конденсатора Ci напряжение на резисторе R2 уменьшается и при достижении им порогового напряжения Упор элемент D2 закрывается, элемент Ui открывается потенциалом на выходе элемента Лг. Начинается заряд конденсатора Сг, конденсатор Ci разряжается через диод VD. Прн достижении напряжением на резисторе Ri порогового уровня Unop происходит изменение состояния схемы Логический элемент И на элементах Лз и D4 обеспечивает автоматическое смещение на входе элемента Z>2 в момент включения и возникновения режима автоколебаний. Если на один из входов элемента Лз поступает низкий потенциал, резистор R2 заземляется через выход элемента Dt и ЗГ работает в нормальном режиме. При Ri = R2=R и Ci = C2=C период следования импульсов

Г = 2С (/? + R) In (t/вх max/Unop).

где Rubix - выходное сопротивление закрытого элемента.

В последнее время в преобразовательной технике нашли широкое применение ЗГ, выполненные по структурной схеме на рис. 1.52,а, б. Задающий генератор содержит генератор тактовых импульсов ГТИ, вырабатывающий короткие импульсы с частотой Т/2. Выход генератора подключен к входу счетного триггера. Парафазные выходы триггера образуют выходы ЗГ, импульсы которого сдвинуты один относительно другого ня угол 180°.

иг -Us

Рис. 1.51. Схема генератора па-рафазных импульсов на логических элементах

Рис. 1.52. Структурная схема генератора парафаз.ных импульсов (а) и диаграмма его напряжений (б)

Генераторы тактовых импульсов (ГТИ) могут быть выполнены по любой описанной в предыдущем параграфе схеме несимметричного мультивибратора. На pic. 1.53 приведена простейшая схема генератора тактовых импульсов на трех логических элементах И-НЕ с одним времязадающим конденсатором, включенным в цепь положительной обратной связи, охватывающей два каска-

да. Третий каскад позволяет охватить генератор глубокой отрицательной связь» по постоянному току, что выводит инверторы на линейный участок и позволяет стабилизировать режим работы по постоянному току. Этот каскад выполняет также функцию формирователя импульса.

Рис. 1.53. Схема генератора тактовых импульсов

Рис. 1.54. Схема генератора тактовых импульсов с регулируемой частотой их следования и скважностью

При разработке ВИЭП с ППЧ необходимо обеспечивать регулировку час-оты преобразователя для выбора оптимального режима его работы. Вариант схемы ГТИ с регулируемой частотой следования и скважностью приведен на рис. 1.54. При включении напряжение на конденсаторе С мало. Транзистор VTi закрыт, напряжение на его коллекторе максимально. Элемент Di открыт, закрыт, иа выходе напряжение имеет низкий уровень. Выходным напряжением элемента начинается заряд конденсатора С по цепи выход элемента

- диод VD2 - резистор Pi - конденсатор С. Как только напряжение на конденсаторе С достигает суммы напряжения на нижнем плече делителя (резисторы R2, Рз и Rs) и порогового напряжения на переходе база - эмиттер транзистора VTi, транзистор откроется. Напряжение на входе элемента X>i будет равно верхнему уровню напряжения. Элемент Di закроется, а Dz откроется. На выходе элемента Ds появится высокий уровень напряжения. Конденсатор С разряжается по цепи диод VDi - резистор R2 - выход элемента D2. Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога закрывания транзистора, схема приходит в исходное состояние. Регулировкой напряжения на нижнем плече делителя R2, Rz, R5 осуществляется регулирование частоты следования одиночных импульсов, длительность которых определяется выбором резистора 4.

В ВИЭП с частотным регулированием выходного напряжения применяются ГТИ с перестраиваемой частотой в зависимости от напряжения обратной связи. Генераторы строятся при этом по схеме преобразователя «аналог - частота» или «код - частота».

На рис. 1.55 показана схема перестраиваемого по частоте ГТИ, выполненная на однопереходном транзисторе VT2, вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения. Последний состоит из конденсатора, Подключенного на выход токостабилизирующего двухполюсника на транзисто-