Генератор тока для геоэлектроразведки

(51) 03 3/017 (2010.01) 01 3/06 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание генератора, способного генерировать высокостабильный постоянный ток, однополярный и разнополярный импульсный ток и переменный ток любой заданной формы в широком диапазоне частот(от 0 до 1 кГц) работать в широком диапазоне реальных нагрузок (от единиц Ома до десятков килоОм) реализовать полную выходную мощность,начиная от нагрузок в единицы Ом. Для решения этой задачи предлагается генератор, в котором преобразование энергии первичного источника питания осуществляется на очень высокой частоте (50-100 кГц), что позволяет получить высококачественную стабилизацию выходного тока как по амплитуде, так и по форме, а также резко снизить вес и массу всех реактивных элементов в силовых цепях. Использование трансформаторов позволяет выполнять соединение развязанных силовых модулей в любой комбинации параллельно, последовательно, последовательнопараллельно. В результате этого достигается оптимальный режим работы устройства во всем диапазоне реальных нагрузок и реализуется полная выходная мощность.(72) Максимов Евгений Миронович Мариненко Владислав Алексеевич Шевченко Владимир Петрович(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт геофизических исследований Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Национальный ядерный центр Республики Казахстан Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан(54) ГЕНЕРАТОР ТОКА ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ(57) Изобретение относится к электроразведочной технике и может быть использовано в устройствах,предназначенных для проведения геофизических исследований методами сопротивления, вызванной поляризации, частотного зондирования и др. Предполагаемое изобретение относится к электроразведочной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для возбуждения электромагнитного поля в земле при проведении геофизических исследований методами сопротивления, вызванной поляризации, частотного зондирования и др. Известно генераторное устройство для геоэлектроразведки А.с. СССР 1790773,С 013/06, 1993., содержащее последовательно соединенные генератор, формирователь, схему сложения, выходное устройство в виде мостовой схемы с нагрузкой в диагонали, последовательно соединенной с датчиком тока, и цепь отрицательной обратной связи по току, состоящую из схемы развязки, усилителя, схемы сравнения и схемы сложения, управляющей работой выходного устройства (инвертора). Недостатком данного устройства является то, что оно не поддерживает форму выходного тока, в которой жестко увязаны амплитуды и фазы гармонических составляющих, а стабилизирует лишь амплитуду первой гармоники, причем фаза первой гармоники, амплитуды и фазы других гармоник могут изменяться в широких пределах,что недопустимо для многих методов электроразведки. Известен генератор тока для электроразведки А.с. СССР 771885, 03 1/00, 1980, содержащий управляемый источник постоянного тока, выход которого соединен с инвертором. Между выходом инвертора и нагрузкой включен эталонный резистор,который совместно с блоком гальванической развязки, устройством сравнения,формирователем и ключом образует цепь отрицательной обратной связи по току,подключенную к управляющему входу источника постоянного тока. На основе сравнения сигнала с эталонного резистора с сигналом заданной формы и амплитуды с выхода генератора, формируется управляющее напряжение источника постоянного тока и, как следствие этого, - выходной ток заданной формы. Недостатком данного устройства является трудность получения приемлемой формы тока на частотах выше 0,1 Гц по следующим причинам 1. Если в качестве управляемого источника постоянного тока используется электромашинный генератор (применение конвертора напряжения в устройстве не раскрыто), то его управление осуществляется через обмотку возбуждения,которая из-за большой индуктивности и малого сопротивления имеет большую постоянную времени(/), что не позволяет источнику быстро реагировать на изменение управляющего сигнала. 2. Изменение управляющего напряжения выполняется дискретно с низкой частотой (50 Гц), а форма тока тем лучше, чем больше отношение данной частоты к частоте выходного тока. 3. Получение хорошей формы тока без применения дополнительных балластных нагрузок и вовсе проблематично, так как режим нагрузки первичного источника энергии (автомобильного 2 двигателя) при реализации,например,разнополярного импульсного режима с паузами тока или гармонической формы, изменяется дважды от нуля до максимального за каждый период частоты выходного тока, что не допустимо, с точки зрения эксплуатации двигателя. Дополнительными недостатками известного устройства являются его большая масса и габариты,а также низкая эффективность его использования,так как полная мощность реализуется в узком диапазоне нагрузок. Первый недостаток является следствием применения электромашинного генератора, который предполагает использование автомобиля, оборудованного коробкой отбора мощности. Второй недостаток имеет место из-за узкого диапазона выходного напряжения, который в соответствии с Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. Л. Недра, 1980,С.200 составляет (100-460) В. Известна генераторная установка электроразведочной станции 4, предназначенная для проведения геофизических работ методами вызванной поляризации, переходных процессов и постоянного тока,содержащая генератор постоянного тока с приводом через вал отбора мощности от двигателя внутреннего сгорания. Выход генератора соединен с автоматическим выключателем, выходы которого подключены к входу питания коммутатора, соединенного с балластным сопротивлением. Стабилизация выходного тока осуществляется через цепь отрицательной обратной связи, в которую входят шунт, соединенный через усилитель с гальванической развязкой с интегратором,аналого-цифровой преобразователь, подключенный к выходу интегратора, блок управления и блок стабилизации,соединенный с обмоткой возбуждения генератора постоянного тока. По своей сути в данном устройстве реализуется тот же принцип стабилизации выходного тока, что и в устройстве А.с. СССР 771885, Н 03 1/00, 1980,и по существу с использованием тех же функциональных элементов. Отличие лишь в том,что функцию схемы сравнения и широтноимпульсного модулятора (ШИМ) выполняет блок управления, а сравнение сигнала с шунта с опорным напряжением производится в цифровом виде. Данному устройству присущи все те же недостатки,что и устройству А.с. СССР 771885, Н 03 1/00,1980. Дополнительным фактором, приводящим к искажению формы выходного тока при работе устройства на заземленную нагрузку в режиме генерирования импульсов тока с паузами, является,в общем случае, неравенство сопротивления балласта, который подключается к выходу генератора в паузе между импульсами тока,сопротивлению нагрузки, которое меняется в широких пределах. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является генератор тока для геоэлектроразведки Патент РК,2185, Н 03 3/017, 1993, содержащий источник питания подключенный к инвертору, выполненному по мостовой схеме на четырех ключах с двумя диодами, дросселями и конденсатором и цепь обратной связи, состоящую из эталонного резистора,включенного последовательно с нагрузкой,дифференциального усилителя и широтно-импульсного модулятора(ШИМ),управляющего через распределитель импульсов ключами мостового инвертора. Устройство содержит также генератор функций, который вырабатывает сигналы заданной формы и амплитуды, что позволяет устройству генерировать ток произвольной формы на основе сравнения данного сигнала с сигналом с эталонного резистора. Недостатком данного устройства является узкий диапазон нагрузок, в котором достигается реализация полной выходной мощности, что снижает эффективность его использования. Электроразведочный генератор приближается к идеальному (в контексте изложенного), если работает в широком диапазоне реальных нагрузок(от долей ома до десятков килоом) и при этом отдает полную мощность, во всяком случае, это касается нижнего края диапазона нагрузок. Мощность,отдаваемая генератором на высокоомных нагрузках, определяется выходным напряжением, которое ограничивается, в том числе и соображениями безопасности. Как правило,выходное напряжение не превышает 1500 В. Данный генератор не отвечает этим требованиям по следующим причинам. Регулирование выходного напряжения на основе широтно-импульсной модуляции позволяет данному устройству работать в широком диапазоне нагрузок. При этом выходное напряжение генератора пропорционально отношению /Т, гдедлительность открытого состояния ключа, Т период следования импульсов. При максимальном отношении(/Т 1) выходное напряжение максимально и равно напряжению питания, а ток, протекающий через силовой ключ, равен выходному току. При реализации постоянной мощности и уменьшении сопротивления нагрузки ток через нагрузку и силовой ключ (без учета потерь) увеличивается во столько раз, во сколько раз уменьшается выходное напряжение. Увеличение тока через силовой ключ приводит к увеличению статических и динамических потерь на нем и к снижению надежности устройства. Особенно резко возрастают динамические потери,которые определяются формулой д/2( нп),(1) где- ток через ключ Е - напряжение питания нар, сп - время нарастания и спада тока на ключе, соответственно- частота коммутации. Как видно из формулы, в течение времени (нарсп) на силовом ключе выделяется огромная энергия,равная половине коммутируемой мощности. К этому следует еще добавить, что значение (нарсп) также зависит от коммутируемой мощности и всегда возрастает при ее увеличении независимо от типа применяемого транзистора. По этой причине при реализации известного устройства идут на компромисс, который проявляется в ограничении максимального выходного тока, что не позволяет использовать генератор во всем диапазоне нагрузок на полную мощность. Если учесть, что именно ток является информативным параметром при геофизических исследованиях,то это является большим недостатком устройства. Следующим недостатком известного устройства является то, что его максимальное выходное напряжение определяется напряжением первичного источника, поэтому приходится ограничиваться выходным напряжением известных источников(одно- или трехфазные электростанции, на основе которых возможно получение постоянного напряжения 300 или 600 В) или же применять для этой цели дополнительные устройства. Также существенным недостатком данного устройства является отсутствие гальванической развязки между источником питания и выходным устройством, что сужает выбор первичных источников, с которыми допустима работа, а также ухудшается качество полевой съемки из-за дополнительных утечек. Отсутствие балластного сопротивления в режиме работы с паузами тока или при формировании произвольной формы тока отрицательно сказывается на форме этого тока. Перечисленные выше недостатки известных технических решений определили техническую задачу создания устройства, свободного от указанных недостатков. Исходя из этого, генератор тока для геоэлектроразведки,являющийся предметом предполагаемого изобретения, должен отвечать следующим требованиям 1. Генерировать высокостабильный(нестабильность 0,1) постоянный ток,однополярный и разнополярный импульсный ток и переменный ток любой заданной формы в широком диапазоне частот (от 0 до 1 кГц) 2. Работать в широком диапазоне реальных нагрузок (от единиц ома до десятков килоом) 3. Реализовать полную выходную мощность,начиная от нагрузок в единицы ом 4. В принципе, работать от любого первичного источника питания, обеспечивающего требуемую мощность 5. Быть гальванически развязанным с первичным источником питания 6. Иметь малые габариты и массу, позволяющие использовать его как переносное устройство при мощности до 5 кВт. 7. Балластный резистор должен иметь один номинал сопротивления при работе устройства во всем диапазоне полезных нагрузок. Выполнение поставленной технической задачи основано на реализации следующих технических решений 1. Преобразование энергии первичного источника питания осуществляется на очень высокой частоте (50-100 кГц), что позволяет достичь малой постоянной времени цепи преобразования и обратной связи, и получить высококачественную стабилизацию выходного тока как но амплитуде, так и по форме, а также резко снизить вес и массу всех реактивных элементов в силовых цепях. 2. Выполнена гальваническая развязка между первичным источником питания и выходными цепями на основе применения трансформаторов,масса и габариты которых, благодаря высокой частоте, невелики. При этом использование трансформаторов позволило получать требуемое выходное напряжение по известному входному, а наличие гальванической развязки - выполнять соединение развязанных силовых модулей в любой комбинации параллельно,последовательно,последовательно-параллельно. В результате этого достигается оптимальный режим работы устройства во всем диапазоне реальных нагрузок и реализуется полная выходная мощность. 3. Требуемая нагрузка первичного источника питания при работе устройства в режиме генерирования импульсов тока с паузами или гармонического тока достигается не путем подбора и переключения балластных резисторов, а на основе одного номинала, эквивалентное сопротивление которого изменяется на основе ШИМ открытого состояния силового ключа,соединенного последовательно с балластным резистором. Принятые технические решения основаны на использовании последних достижений, как в области силовой полупроводниковой техники, так и в области микроэлектроники, имеющей высокую степень интеграции и широкие функциональные возможности,что способствует снижению массогабаритных параметров устройства и повышению его надежности. На чертеже показана структурная схема устройства, на основе которой может быть реализован генератор тока для геоэлектроразведки,соответствующий предъявляемым требованиям. Генератор тока для геоэлектроразведки содержит источник питания 1, к выходу которого подключены один или несколькоодинаковых силовых блоков 4.1. Каждый из силовых блоков 4.1 содержит высокочастотный мостовой инвертор 3.1, к выходу которого подключен один или несколько одинаковых силовых модулей 5.1. Каждый силовой модуль 5.1 состоит из последовательно соединенных силового трансформатора 6.1,выпрямителя 7.1, сглаживающего-фильтра 8.1 и инвертора напряжения 9.1. Выходы инверторов напряжения 9.1 всех силовых модулей 5.1 подключены к входам коммутирующего устройства 11, а управляющие входы инверторов напряжения 9.1 - к выходам драйверов 10, входы которых объединены между 4 собой и подключены к первому выходу микроконтроллера 16. Выход коммутирующего устройства 11 через измерительный шунт 12 подключен к нагрузке 13. Выход измерительного шунта 12 через усилитель с гальванической развязкой 14 соединен с первым входом синхронного детектора 15, второй вход которого подключен к первому выходу микроконтроллера 16,а выход объединен с первым входом дифференциального усилителя 22,входом микроконтроллера 16 и входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 18. Микроконтроллер 16 через двунаправленные шины соединен с клавиатурой 19 и дисплеем 20. Второй выход микроконтроллера 16, являющийся выходом цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 17, соединен с вторым входом дифференциального усилителя 22,третий вход - с управляющим входом ШИМконтроллера 23, а четвертый выход, являющийся выходом ШИМ 21, - с входом драйвера силового ключа 25, выход которого подключен к управляющему входу силового ключа 26, входом подключенного к выходу источника питания 1, а выходом - к балластному резистору 27. Вход ШИМконтроллера 23 подключен к выходу дифференциального усилителя 22, а выход соединен с входом мостового усилителя мощности 24, выход которого через один или несколькоимпульсных трансформаторов подключен к управляющим входам одного или несколькихвысокочастотных мостовых инверторов 3.1. Устройство работает следующим образом. Оператор с помощью клавиатуры 19 и дисплея 20 заносит в память микроконтроллера 16 все необходимые исходные данные- заданный ток, длительность токовой посылки и длительность паузы - в импульсном режиме с паузами- в частотном режиме. Далее, после произведенного пуска, управление устройством ведется микроконтроллером 16 на основе записанной программы. Микроконтроллер 16, который может быть выбран из широкого ряда серийно выпускаемых интегральных микросхем 6,позволяет выполнять необходимые операции по сбору, хранению и обработке входных данных,имеет широкие возможности по управлению различными периферийными устройствами, что делает его очень эффективным инструментом при построении данного устройства. После произведенного запуска устройства на управляющий вход ШИМ-контроллера 23 поступает разрешающий потенциал с выхода микроконтроллера 16. ШИМ-контроллер 23, реализация которого может быть осуществлена на основе широкого ряда серийно выпускаемых интегральных микросхем ( 2524,2825,3875 и т.д.) 8,содержит различные функциональные элементы,необходимые для управления высокочастотным мостовым инвертором 3 усилитель сигнала ошибки генератор, ШИМ-модулятор схемы ограничения тока, блокировки и плавного пуска источник опорного напряжения два противофазных выходных ключа,компаратор регулировки защитной паузы и др. На начальном этапе работы генератора ШИМконтроллер 23 осуществляет плавный запуск, при котором частота выходных импульсов постоянна, а длительность плавно нарастает, начиная с нулевой. Это необходимо для того, чтобы не перегрузить силовые ключи высокочастотного мостового инвертора 3.1. Импульсами с выходов ШИМконтроллера 23 управляются ключи в диагоналях мостового усилителя мощности 24, нагрузкой которого являются первичные обмотки импульсных трансформаторов 2.1. Мостовой усилитель мощности 24 выполняет несколько функций 1. Вырабатывает на основе двух однополярных управляющих импульсов с выходов ШИМконтроллера 23 один умощненный двухполярный 2. Исключает возможность одновременного открытия обеих диагоналей высокочастотного мостового инвертора 3.1 даже в случае сбоя ШИМконтроллера 23, так как его управление ведется через один импульсный трансформатор 2.1 3. Формирует жесткую нулевую паузу между импульсами управления путем замыкания накоротко первичной обмотки импульсного трансформатора 2.1 Через импульсный трансформатор 2.1,имеющий одну первичную обмотку и четыре вторичных, ведется управление силовыми ключами высокочастотного мостового инвертора 3.1,причем две из четырех вторичных обмоток управляют одной диагональю моста, а две другие,противофазные, - второй диагональю. Высокочастотный мостовой инвертор 3.1 преобразует постоянное напряжение источника питания 1 в переменное, частота и форма которого соответствует импульсам с выхода мостового усилителя мощности, а выходная мощность прямо пропорциональна входному питающему напряжению, длительности рабочего цикла (/Т) и обратно пропорциональна сопротивлению нагрузки. Так как высокочастотный мостовой инвертор 3-1 работает на высокой частоте (50-100 кГц), то в качестве силовых ключей наиболее приемлемы мощные высоковольтные МДП-транзисторы,выполненные по технологии,имеющие малые статические и динамические потери. Нагрузкой высокочастотного мостового инвертора 3.1 служат силовые модули 5.1, на входе каждого из которых стоит силовой трансформатор 6.1. Применение трансформатора, на первичную обмотку которого поступает переменное импульсное напряжение,позволяет осуществить гальваническую развязку выходных цепей от первичного источника питания и получить нужное выходное напряжение. Так как передача энергии через трансформатор происходит на высокой частоте, то в качестве магнитопровода,как правило, используют ферритовые сердечники. Масса трансформатора мощностью 1 кВт, рассчитанного на работу на частоте 50 кГц, не превышает 150 г. Для сравнения - масса трансформатора той же мощности, работающего на частоте 50 Гц, составляет 11 кг. Существенно выше и К.П.Д. таких трансформаторов. Следующим функциональным элементом силового модуля 5.1 является выпрямитель 7.1,который преобразует двухполярное переменное напряжение в однополярное удвоенной частоты. Выпрямитель 7.1 может быть выполнен по мостовой схеме или в виде двухполупериодной со средней точкой. В первом случае силовой трансформатор 6.1 имеет одну вторичную обмотку, а во втором - две, причем конец одной обмотки соединен с началом другой, образуя среднюю точку. Импульсное напряжение с выхода выпрямителя 7.1 поступает на Г-образный сглаживающийфильтр 8.1, который выделяет из входного напряжения напряжение, близкое к среднему, причем выходное напряжение тем ближе к среднему значению выпрямленного напряжения, чем в большей степени токовый режим дросселя-фильтра соответствует режиму непрерывных токов. В этом режиме реализация полной мощности достигается с наименьшими потерями, так как через диоды и дроссель протекает ток, близкий к постоянному, а амплитуда тока через силовые ключи высокочастотного мостового инвертора меньше, чем это имеет место в другом режиме. Напряжение с выхода сглаживающего фильтра 8.1, полярность которого всегда имеет один знак,а уровень может изменяться в зависимости от генерируемой формы тока, прикладывается к инвертору напряжения 9.1 в качестве питающего. Управление инвертором напряжения 9.1 ведется с выхода микроконтроллера 16,который одновременно с запуском ШИМконтроллера 23 подает на инвертор через драйвер 10.1 управляющие импульсы требуемой частоты и длительности. Под управлением микроконтроллера 16 и в зависимости от формы входного напряжения на выходе инвертора напряжения 9.1 можно получить постоянный ток,импульсный однополярный любого знака,импульсный разнополярный и переменный ток заданной формы. Силовые ключи инвертора могут быть выполнены на тех же МДП-транзисторах, что и ключи высокочастотного мостового инвертора 3.1 или на-транзисторах, так как частота переключения выходного тока существенно ниже частоты преобразования. Существует широкий ряд серийно выпускаемых интегральных микросхем, предназначенных для управления силовыми ключами-транзисторами с изолированным затвором 9, которые могут быть использованы в качестве драйвера 10.1. В частности, могут быть применены драйверы 250,251, которые имеют оптронную гальваническую развязку. Таким образом,достигается полная гальваническая развязка всех силовых модулей 5.1, что позволяет соединять их в различных 5 комбинациях параллельно,параллельнопоследовательно, последовательно. Рассмотрим на конкретном примере те преимущества, которые дает такая возможность. Допустим, что устройство должно обеспечивать максимальное выходное напряжение 0 - 1000 В. максимальный выходной ток - 40 А и макисмальную выходную мощность 5 кВт. Допустим также, что устройство состоит из двух силовых блоков 4.1 4.2,каждый из которых содержит по 4 силовых модулей 5.18. В таком устройстве число возможных комбинаций соединений равно 6 и при этом весь диапазон выходных напряжений разбивается на следующие поддиапазоны 0-125 В 125-250 В 250375 В 500-750 В 750-1000 В. В этом случае 1. Для каждого силового модуля 5.18 в 8 раз снижаются требования, как по току, так и по напряжению, что очень важно, так как можно использовать в выпрямителе 7 диоды, а в инверторе напряжения 9 силовые ключи с малыми статическими и динамическими потерями. С увеличением номинала тока и напряжения потери возрастают, особенно динамические, так как у транзисторов увеличиваются времена нарастания и спада тока, а у диодов - время обратного восстановления, пропорционально которым растут потери (1). 2. В два раза снижаются требования по току для ключей высокочастотного мостового инвертора 3.1, и, что особенно важно, дополнительно в 8 раз снижается импульсный ток через эти ключи, так как во столько же раз увеличивается длительность рабочего цикла (/Т). Все это также ведет к снижению потерь и увеличению надежности устройства. Возможность подобного соединения блоков и модулей достигается на основе гальванической развязки, о чем было сказано ранее, а также благодаря следующим факторам 1. Силовые ключи высокочастотного мостового инвертора 3.1 и инвертора напряжения 9.1 имеют малые времена нарастания и спада тока(менее 100 нс), чем достигается идентичность силовых блоков и модулей во временной области 2. Силовые трансформаторы и дроссели имеют малое количество витков (менее 50), что позволяет достаточно просто получить требуемый коэффициент трансформации и нужную индуктивность 3. Падение напряжения на диодах и ключах мало по сравнению со входным напряжением 4. Наличие активного сопротивления в трансформаторах и дросселях ведет к еще большей идентичности силовых блоков и силовых модулей с увеличением выходной мощности. Переключение силовых модулей 5.1 осуществляется коммутационным устройством 11,которое, в простейшем случае, может быть выполнено на основе разъема, имеющего 2 контактов, к которым подключаются все силовые выходы модулей, а переключение ведется сменой ответных частей разъема, количество которых равно 6 числу возможных комбинаций соединения. Возможно использование других средств коммутации переключателей, на основе реле и т.д. Так как переключение ведется в статическом режиме и редко, то жестких требований к коммутационному устройству 11 не предъявляется. Главное, чтобы оно удовлетворяло требованиям изоляции и допустимого тока. Напряжение с выхода коммутационного устройства 11 через измерительный шунт 12 поступает на нагрузку 13. Напряжение, снимаемое с измерительного шунта 12, и пропорциональное току в нагрузке 12, приходит на вход усилителя с гальванической развязкой 14, где выполняется предварительное усиление и гальваническое разделение силовой и измерительной шин. Усиленный сигнал с шунта, который, в общем случае, является двухполярным, поступает на первый вход синхронного детектора 15, а на второй вход приходят импульсы с выхода микроконтроллера 16, с помощью которых осуществляется синхронное детектирование. Продетектированный сигнал поступает на один из входов дифференциального усилителя, на второй вход которого с выхода ЦАП 17 приходит опорное напряжение заданной формы, частоты и амплитуды. Процесс плавного нарастания сигнала с измерительного шунта 12, который имеет место с момента запуска устройства, длится до тех пор, пока этот сигнал не сравнивается с опорным напряжением. Как только это происходит, процесс детерминированного нарастания тока прекращается и ШИМ-контроллер 23 начинает управляться напряжением с выхода дифференциального усилителя 22, который является усиленным сигналом рассогласования. ШИМ-контроллер 23 под действием этого сигнала вырабатывает импульсы, длительность которых изменяется таким образом,чтобы сигнал рассогласования уменьшался. Это приводит к тому, что форма тока в нагрузке всегда повторяет форму опорного напряжения и тем точнее к нему приближается, чем выше коэффициент усиления в петле отрицательной обратной связи, чем больше соотношение между частотой преобразования и частотой опорного сигнала и чем меньше постоянная времени силовой цепи и цепи обратной связи. При генерировании тока произвольной формы, а также прямоугольных импульсов тока с паузами включается еще одна цепь, участвующая в рабочем процессе. Микроконтроллер 16, в память которого занесены исходные данные, в том числе и о форме тока, на этой основе, а также с учетом измеренной выходной мощности и КПД, управляет работой ШИМ 21 таким образом, чтобы мощность,потребляемая от источника питания 1, была постоянной. Для этой цели ШИМ 21 вырабатывает импульсы постоянной частоты, но переменной длительности, которые через драйвер силового ключа 25 изменяют длительность открытого состояния силового ключа 26, тем самым изменяя ток в цепи балластного резистора 27. Это позволяет на основе одного номинала сопротивления нагрузки получать различную мощность нагрузки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Генератор тока для геоэлектроразведки,содержащий источник питания, нагрузку, вход которой соединен с выходом измерительного шунта,второй выход которого через усилитель с гальванической развязкой подключен к первому входу синхронного детектора,выходом соединенного с одним из входов дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу широтно-импульсного модулятора-контроллера, отличающийся тем, что второй вход синхронного детектора соединен с первым выходом микроконтроллера, к которому через двунаправленные шины подключены клавиатура и дисплей,второй выход микроконтроллера, являющийся выходом цифроаналогового преобразователя, объединен со вторым входом дифференциального усилителя, первый вход которого дополнительно соединен с входом аналого-цифрового преобразователя и микроконтроллера,третий выход которого,являющийся выходом широтно-импульсного модулятора, через драйвер силового ключа подключен к управляющему входу силового ключа,выходом соединенного с балластным резистором, а входом - с выходом источника питания и силовыми входами одного или несколькиходинаковых силовых блоков, управление которыми ведется ШИМ-контроллером, соединенным управляющим входом с третьим выходом микроконтроллера, а выходом через мостовой усилитель мощности и через один или несколькоимпульсных трансформаторов с управляющими входами силовых блоков, каждый из которых содержит высокочастотный мостовой инвертор, силовой и первый управляющий входы которого являются входами силового блока, а выход подключен к входам одного или несколькиходинаковых силовых модулей, каждый из которых содержит силовой трансформатор, вход которого является первым входом силового модуля, а выход подключен к входу выпрямителя, выходом соединенного с входом сглаживающего -фильтра,выход которого подключен к входу инвертора напряжения, при этом выход инвертора напряжения,являющийся общим выходом силового модуля и силового блока, подключен к одному из -входов коммутирующего устройства, выход которого соединен с входом измерительного шунта, а второй вход инвертора напряжения, являющийся вторым входом силового модуля, подключен к выходу драйвера, вход которого, являющийся вторым входом управления силового блока, объединяет входы -драйверов силового блока, а также вторые входы управления -силовых блоков и первый выход микроконтроллера.