200522. lajstromszámú szabadalom • D-típusú feszültségátalakító
1 HU 200522 A 2 A találmány tárgya D-típusú feszültségátalakító, melyet a rádiótechnikában a kisfrekvenciás erősítőkben lehet használni. Ismeretes egy olyan teljesítményerősítő, mely egy lineáris fokozatot és egy azzal párhuzamosan kapcsolt kapcsolófokozatot tartalmaz (lásd például a 310.340 számú SU szerzői tanúsítványt). Ennek az ismert erősítőnek az a hátránya, hogy lassú működésű. A találmány tárgyához egy olyan Nazarov féle D-típusú erősítő áll közel, mely egy bemenő vezérlőfokozatot és egy önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátorfokozatot tartalmaz, amely speciális módon van szinkronizálva (lásd például a 292.204 számú SU szerzői tanúsítványt). Az ismert megoldásoknál a végfok kapcsolóüzemmódban való működtetésével megfelelő hatásfokot érnek el, de mérete túlságosan nagy. Ezenkívül a lineáris üzemmódban működő vezérelhető fokozatban létrejövő nagy teljesítményveszteség miatt nagyon lecsökken a hatásfoka, továbbá az átalakítás pontossága kicsi, ami a kapcsolófokozatnál alkalmazott viszonylag kicsi órajelfrekvenciával jár együtt. Ha az órajelfrekvenciát ennél a fokozatnál megnövelik, az átalakító hatásfoka lényegesen romlik. A találmány célja a pontosság és a hatásfok növelése, amit a vezérlőáramkörökben létrejövő teljesítményveszteségek csökkentésével kívánunk elérni. Ehhez a D-típusú feszültségátalakítóban, mely egy bemenő vezérlőfokozatot és egy önrezgő kapcsolófokozatot tartalmaz, amelyek kimenetei egymással össze vannak kapcsolva és ez szolgál az erősítő kimeneteként, a bemenő vezérlőfokozat invertáló kimenet és az önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátor a kapcsolófokozat bemenete közé egy önrezgő nagyfrekvenciás fokozat van kapcsolva, amelynek invertáló kimenete az erősítő kimenetével van összekötve, és az önrezgő kapcsolófokozat nagyfrekvenciás kimenete és az önrezgő nagyfrekvenciás fokozat szinkronizáló bemenete közé egy csatolóelem van kapcsolva. A mellékelt rajzon a találmány szerinti berendezés szerkezeti vázlata látható. A D-típusú feszültségátalakító egy 1 bemenő vezérlőfokozatot, egy 2 önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátor kapcsolófokozatot, egy 3 önrezgő nagyfrekvenciás fokozatot és egy 4 csatolóelemet tartalmaz. A D-típusú feszültségátalakító a következőképpen működik: Amikor bemenetére egy olyan jel érkezik, amelynek értéke a névleges érték alatt van, az 1 bemenő vezérlőfokozat reteszel. Mivel annak vezetőképessége a bemenőjel változásának megfelelően változik, a 3 önrezgő nagyfrekvenciás fokozat vezérelhető impulzusszélesség-modulációja áramkörének paraméterei megváltoznak. A feszültségalakító kimenetén a bemenőfeszültség eltolt szinten jelenik meg. Ekkor a 2 önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátor kapcsolófokozat bemenőellenállásán eső feszültség, mely akkor jön létre, amikor a 3 önrezgő nagyfrekvenciás fokozaton áram folyik keresztül, nem elegendő a 2 önrezgő nagy frevenciás oszcillátor kapcsolófokozat kinyitásához. Ha a feszültségátalakító bemenetére egy olyan jel étkezik, amelynek értéke a névleges értéknél nagyobb, a 2 önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátor kapcsolófokozat kinyit, amelyben a vezérelt impulzusszélességmoduláció áramkörének paraméterei szintén megváltoznak, vagyis az előállított impulzusok kapcsolási viszonya és következésképpen a feszültségátalakító kimenetén lévő feszültség amplitúdója is arányosak a bemenőjel amplitúdójával. Amikor a 2 önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátor a kapcsolófokozat impulzusokat állít elő, a 4 csatolóelem letiltja a 3 önrezgő nagyfrekvenciás fokozatot. Ezért kis bemenőjelek esetében a terhelésen a kapcsolási viszonynak megfelelően modulált nagyfrekvenciás impulzusokat, nagy bemenőjelek esetében pedig a kapcsolási viszonynak megfelelően modulált kisfrekvenciás impulzusokat állít elő az áramkör. Az ezen impulzusok közötti szünetek nagyfrekvenciás impulzusokkal vannak kitöltve. A 3 önrezgő nagyfrekvenciás fokozat és a 4 csatolóelem bevezetése lehetővé teszi, hogy a hatásfok pontoságát kis bemenőjeleknél a kapcsolási frekvencia növelésével, valamint a 2 önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátor kapcsolófokozat impulzusainak szüneteiben növelni lehet. SZABADALMI IGÉNYPONT D-típusú feszültségátalakító, mely egy bemenő vezérlőfokozatot és egy önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátor kapcsolófokozatot tartalmaz, amelynek kimenetei egymással össze vannak kötve és erősítőkimenetet képeznek, és a vezérlőfokozat bemenete képezi a feszültségátalakító bemenetét, azzal jellemezve, hogy a bemenő vezérlőfokozat (1) invertáló kimenete és az önrezgő nagyfrekvenciás oszcillátor kapcsolófokozat (2) közé egy önrezgő nagyfrekvenziás fokozat (3) van kapcsolva, amelynek invertáló kimenet az erősítőkimenetnél van elhelyezve, és az önrezgő kapcsolófokozat (2) nagyfrekvenciás kimenete és az önrezgő nagyfrekvenciás fokozat (3) szinkronizáló bemenete közé egy csatolóelem (4) van kapcsolva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2
