3-- I--ХУ!! ! Г-

КП701А

Т4 j:

IR6C7

VDB-*-TO9

VDI2

VD15

VD13

VD16 -У.

ibDd

VD17 VDia

VD19

Рис. 4.38. Силовая часть сетевого бестрансформаторного ИВЭП.

от периода горизонтальной линии (или менее 30 линий данных в области 1024 линий). Кроме этого, время рассасывания не является постоянным и изменяется от прибора к прибору, а также изменяется с температурой.

Для уменьшения времени рассасывания применяют цепи обратной связи.

Для увеличения эффективности при использовании биполярных транзисторов при высокой частоте сканирования необходимо подбирать приборы с минимальным временем рассасывания и для уменьшения времени задержки насыщения применять компенсирующую обратную связь. Мощные МДП-транзисторы, с другой стороны, могут управляться непосредственно от КМОП интегральных схем и не требуют учета таких критических для сканирования параметров, как минимальная задержка при выключении, а также не требуют фазовой обратной связи для корректировки временных ошибок, вносимых прибором.

ПРИМЕР УСТРОЙСТВА

До недавнего времени отсутствовали мощные МДП-транзисторы на большие токи при напряжениях выше 500 В. Современная технология увеличивает ог-. раничение по напряжению до 1000 В при высоких классах по току. Для дисплейных компьютерных систем можно выбрать МДП-транзисторы с требованием по классу от 12 В до 75 В.

В данном устройстве используется система стандартного горизонтального растрового сканирования. Она представляет собой горизонтальную обмотку и трансформатор обратного выброса, которые включены в выходную цепь прибора. Это позволило бы получить скорость сканирования порядка 120 кГц, однако это ограничивается другими компонентами схемы. Высоковольтные схемы анодного питания имеют ограничения на таких частотах. Даще частота сканирования 30 кГц является ограничивающим фактором для высоковольтных диодов выпрямления.

Подобное устройство показано в виде блок-схемы на рис. 4.32.

Сигнал горизонтального управления может быть сформирован от синхронизированного генератора или внешнего логического сигнала от компьютера, tpn

схемы управления мощным МДП-транзистором показа- НЫ на рис. 4.33.

Эти схемы могут быть использованы в описанной здесь горизонтальной системе.

ОПИСАНИЕ СХЕМЫ

Устройство, представленное на рис. 4-34, позволяет исключить трансформатор в цепи управления, управляющий транзистор, а также пассивные компоненты, которые необходимы при использовании биполярного варианта.

Компаратор MLM311 используется для инвертирования и изменения уровня входного положительного синхросигнала. Выход компаратора подключен к схеме МС1391 фирмы Motorola, представляющий собой горизонтальный процессор. Он состоит из фазового компаратора и управляемого напряжением генератора с регулируемым коэффициентом заполнения. Коэффициент заполнения МС1391 обеспечивает 63% включенного состояния на затворе МДП-транзистора. Т.к. МДП- транзистор имеет высокий импеданс в цепи затвора, то напряжение управления легко формируется при небольшой мощности. Однако выключение МДП-транзистора требует быстрого разряда затворной емкости порядка 1000 пФ. Это достигается использованием шести буферных инверторов интегральной схемы МС1404дВ, в которой все выходы включены параллельно.

Следует отметить, что осуществляется контроль за током стока, чтобы не вызвать аварийную ситуацию, т.к. общая мощность потерь должна находиться внутри ОБР данного полевого прибора. Затвор МДП-транзистора не следует подключать к отрицательному напряжению во избежание аварийной ситуации при пробое затвора. Т.к. мощные МДП-транзисторы подбираются с пороговым напряжением не менее 2 В, то отрицательные импульсы управления не требуются! На рис. 4.35 показаны рабочие диаграммы схемы.

Рис. 4.36 показывает сравнительную характеристику ключевых схем горизонтального выхода на биполярных и МДП-транзисторах.

Следует отметить уменьшение мощности в цепи управления и времени рассасывания для устройстм

к

горизонтального выхода, построенного на МДП-транзисторах.

4.7. Мощный формирователь импульсов

МДП-драйверы находят широкое применение, когда требуются импульсы с быстрыми переходными процессами и высоким током, причем они генерируются от низковольтных источников.

Иногда требуются токи в 2035 А для скоростного запирания, причем при возможности от источника запирания Ъ 5 В. Биполярные приборы в наносекунд-ном диапазоне ограничены &10 А при низковольтном питании.

Схема на рис. 4.37 представляет драйвер на МДП-транзисторах.

Используются два N-канальных прибора с положительной и отрицательной полярностью. Быстродействие системы сохраняется даже при низковольтном источнике.

Схема управляется однополярными импульсами отрицательной полярности. Импульс, ширина которого меняется от 5 мкс до 3 мкс, отпирает р-п-р транзистор, который, в свою очередь, отпирает Ог положительным сигналом.

Резистор Rb, включенный последовательно с Ог, должен быть выбран таким, чтобы от источника в 10 В отбирался ток не более необходимого для данного МДП-прибора.

После формирования заданного импульса положительного тока имлульс входного генератора стремится к нулю. Тогда R-C цепочка обеспечивает положительный импульс на затвор МДП-транзистора Оз, который формирует импульс отрицательной полярности.

Отрицательное напряжение остается в пределах 10 Its, после чего все может повторяться заново. Для управления процессом в затвор может быть подключен последовательный резистор. Аналогичный резистор может быть включен в базовую цепь биполярного транзистора.

4.8. Малогабаритный ИВЭП

На рис. 4.38 представлена силовая часть сетевого бестрансформаторного ИВЭП.

Напряжение сети выпрямляется мостовым выпрямителем.

1. Электромагнитную совместимость с внешними устройствами обеспечивает входной помехоподавляю-щий фильтр С1. L1, С2. Схема ограничения тока заряда, выполненная в виде комбинации резистор-тиристор (R1, VD1), обеспечивает безопасный режим диодов выпрямителя VI при первоначальном заряде емкостного высоковольтного фильтра С4.

Силовой инвертор выполнен на мощных высоковольтных V-МДП-транзисторах КП701 (VTI, \П2) по по-лумостовой схеме с внешним возбуждением. Применение полумостовой схемы предпочтительно при повышенных питающих напряжениях. Средняя точка полумоста искусственно создается емкостным делителем С7, С8. Резисторы R6, R7 служат для исключения ассиметрии емкостного делителя за счет различных токов утечки.

Стабилитроны VD6, VD7 и резисторы R4, R5 во входных цепях V-МДПТ обеспечивают их защиту от статического электричества и от бросков напряжения на затворе.

Узел токовой защиты инвертора состоит из трансформатора тока ТЗ и схемы контроля тока VD&bVD12, сигнал с выхода которой (точка Г ) поступает на пороговое устройство системы управления.

Выходной выпрямитель ИВЭП выполнен по схеме с выводом нуля трансформатора на диодах Шотки типа КД219Б (VD16, VD17). Индуктивность L2 и конденсаторы С8, СЮ образуют выходной фильтр.

Выпрямитель VD14, VD15 вместе с элементами VD13, R2, СЗ обеспечивают включение тиристора VD1 и шунтирование им резистора R1 после запуска преобразователя. Светодиод VD13 является одновременно индикатором выхода ИВЭП в рабочий режим.

Питание ИВЭП в момент первоначального запуска осуществляется релаксационным генератором R3, С6, VD4. который при появлении на входе силовой части выпрямленного напряжения сети начинает генерировать короткие импульсы. При этом через развязывающий трансформатор Т1 происходит заряд .большой накопительной емкости С5 до напряжения, равного порогу отпирания динистора VD2. после чего система управления получает импульс питающего напряжения, силовой инвертор начинает работать и дальнейшее питание системы управления обеспечивает уже выпрямитель VD18. VD19 и фильтр L3. СП. Рекуперация энергии, накопленной в высокочастотном трансформаторе силового инвертора, осуществляется через внутренние диоды V-МДПТ. КПД источника питания составил 87%, удельная мощность 180 Вт/дмЗ.

4.9. Широкополосный усилитель

Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 4.39.

Входной каскад выполнен на транзисторах VT1, VT2, VT3. На транзисторе VT1 собран генератор тока. Величина коллекторного тока определяется из соотношения

1к1 - (VcT - V361) / (R6 + R2)

где VcT - напряжение стабилизации стабилитрона VD1.

Резистор R2 введен для регулировки тока транзистора VT1 в небольших пределах.

Входной сигнал поступает на базу транзистора VT2, включенного по схеме ОК, а выходной сигнал снимается с коллектора VT3, включенного по схеме с общей базой. Резисторы R8 и R9, включенные в эмиттерные цепи транзисторов VT1, VT2, вносят небольшую отрицательную обратную связь по току, что приводит к расширению динамического диапазона и линеаризации характеристики передачи схемы со связанными эмиттерами.

Низкоомный резистор R10, подключенный к базе транзистора VT3, снижает добротность базового контура, образованного паразитными индуктивностями монтажа и выводов базы и коллектора транзистора VT3 и емкостью Скбз, исключая тем самым возможность самовозбуждения схемы.

Усиленный входной сигнал через эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе VT4, поступает на затворы транзисторов VT8, VT9 выходного двухтактного каскада. Устойчивая работа эмиттерного повторителя на емкостную нагрузку, представляющую собой входную цепь мощных МДП транзисторов КП907Б, обеспечивается включением резисторов R19, R20 в затворы транзисторов VT8 и VTO. Выходной двухтактный каскад на мощных МДП-транзисторах, выполненных на двух параллельно включенных в каждое плечо транзисторах. Такое включение позволило увеличить эквивалентную крутизну приборов, а, следовательно, и коэффициент усиления выходного каскада. В то же время параллельное включение транзисторов позволило не только облегчить температурный режим выходных транзисторов, но и уменьшить влияние за-аисимости крутизны транзисторов от тока стока на передаточную характеристику выходного каскада, что, в свою очередЬ) позволило расширить динамический диапазон и обеспечить амплитуду выходного сигнала 20 В.

Необходимый режим работы по постоянному току стабилитрона VD3 обеспечивается токостабилизатором, выполненным на транзисторе VT5.

Схема широкополостного усилителя охвачена параллельной отрицательной обратной связью по постоянному и переменному токам. Сигнал обратной связи с выхода широкополостного усилителя через делители R15, R13 и R4, R3 поступает на базу транзистора VT2 через резистор R2. С помощью конденсатора С5, включенного параллельно резистору R15, и цепочки, состоящей из резисторов R14 и последовательно включенного конденсатора С6, уменьшается колебательный процесс при. формировании фронта выходного импульса. Применение общей отрицательной о6рат>10й

КП9076

,VT5 tf КТ644Г

10 -in

VDS 7y

КП9076

R21 7.5

lOXVOB

вых.

o<

VTB КП907Б

10 R20

CB T 0.1 Z

КП907Б

ГП R2a

- 15.0X70B

Рис. 4.39. Принципиальная схема широкополосного усилителя.

HF-T

Схема нагрузки

Рис. 4.40. Блок-схема резонансного инвертора.

.-Ed

C5 (a)

}-ut td (b)

; ---Ed

- Eg -0

E.

I----Ed

Puc. 4.41. Схема формирователя импульсов управления СИТ. pfOi-ff liCkff ifdi