Генератор с независимой регулировкой импульсов

Приведена несложная схема формирователя биполярных импульсов с возможностью раздельного и независимого регулирования их частоты и коэффициента заполнения.Биполярные импульсы преимущественно используют для поочередного переключения транзисторов в мостовых и полумостовых преобразователях напряжения.

Хорошо известно, что при работе таких преобразователей на повышенных частотах на надежности их работы начинают фатально сказываться инерционные процессы рассасывания неосновных носителей тока в базовых цепях силовых транзисторов. В итоге последовательно включенные транзисторы могут одновременно оказаться в токопроводящем состоянии, несмотря на отсутствие управляющего сигнала.

[info]Профессиональное обучение электромонтажников, курсы электриков в Санкт-Петербурге по доступной цене.[/info]

В этой связи с высокой долей вероятности возможен выход из строя дорогостоящих транзисторов за счет протекания через них неконтролируемого сквозного тока [1 -3]. Для того чтобы снизить вероятность протекания сквозного тока между импульсами вводят паузу, длительность которой должна несколько превышать время рассасывания неосновных носителей тока.

Способ получения серии биполярных импульсов из последовательности однополярных с использованием генератора импульсов. D-триггера, схем антисовпадений и операционного усилителя, питаемого от источника двуполярного напряжения, был впервые описан в британской печати [4] и затем продублирован в отечественной [5].

Устройство (Рисунок 1) наследует выходные каскады формирователей (4, 5] и отличается возможностью плавного и независимого регулирования частоты и ширины биполярных импульсов. Задающий генератор выполнен на элементе DD1.1 КМОП микросхемы CD40106.

Рабочая частота генератора определяется RC-цепями: емкостью конденсатора С1 и суммарным сопротивлением резисторов и потенциометров R1-R5. Эту частоту можно плавно регулировать при помощи потенциометра R2 в пределах от 850 до 6000 Гц. Частоту работы генератора можно рассчитать по выражению

f=(R1+R2+R3+R4+R5)/1.72*(R1+R2)*(R3+R4+R5)*C

где:

• f- в кГц,
• R- в кOм,
• С- в мкФ.

Резистивная цепочка R3-R5 подключена параллельно цепочке R1, R2. С движка потенциометра этой цепочки R4 снимается сигнал пилообразной формы, формируемый при заряде-разряде конденсатора С1. Этот сигнал, инвертированный элементом DD1.2 (триггер Шмитта, обладающий пороговым эффектом переключения), совместно с сигналом, снимаемым с выхода задающего генератора, поступает на элемент DD2.1 «ИЛИ» и на формирователь биполярных импульсов (элементы DD2.2, DD2.3, микросхема DA1), выполненный по ранее известной схеме [4,5].

Регулировка потенциометра R4 позволяет в широких пределах, практически от 0 до 100%, менять ширину выходных биполярных импульсов, не влияя на частоту работы генератора. Резисторы R3. R5 предназначены для ограничения пределов регулировки ширины импульсов по минимуму и по максимуму их длительности.