Имульсный модулятор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 534028
1.оюз Советскнх
Сацналнстнческнк
Реснублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12.74 (21) 2085970/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40
Дата опубликования описания 05.11.76 (51) М, Кл.з Н ОЗК 7/02
Н ОЗК 3/53
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений н аткоытнй (53) УДК 621.376.53 (088.8) (54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для формирования импульсов высокого напряжения.
Известны импульсные модуляторы (1, 2, 3).
Один из известных модуляторов (1) содержит многозвенную цепь ограничения, состоящую из диодов и конденсаторов. Цепь ограничения этого модулятора не имеет уровня ограничения.
Второй из известных модуляторов (2) имеет цепь ограничения, в которой уровень ограничения фиксирован за счет того, что на ограничительные ячейки подано фиксированное опорное напряжение. Недостаток этого модулятора заключается в сравнительно больших потерях в омическом делителе.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является импульсный модулятор (3), содержащий последовательно соединенные высоковольтный выпрямитель и генератор импульсов, выход которого шунгирован первичной обмоткой импульсного трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого, соединенной с общей шиной модулятора, включены нагрузки в цепь ограничения амплитуды выходного импульса, состоящая из последовательно соединенных через диоды конденсаторов. Однако этот модулятор имеет сравнительно невысокий КПД при низкой скважности выходных импульсов.
Цель изобретения — повышение КПД модулятора при низкой скважности выходных импульсов.
Для этого в предлагаемом импульсном модуляторе одни одноименные обкладки конденсаторов цепи ограничения соединены через дроссели, а другие — через дополнительные диоды, катод каждого из которых соединен с
10 анодом соответствующего диода цепи ограничения, причем обкладка конденсатора цепи ограничения, другая обкладка которого соединена с общей шиной модулятора, соединена с выходом высоковольтного выпрямителя.
15 На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого модулятора.
Импульсный модулятор содержит последовательно соединенные высоковольтный выпрямитель 1, генератор импульсов 2, выход кото20 рого шунтирован первичной обмоткой 3 импульсного трансформатора 4, параллельно вторичной обмотке 5 которого, соединенной с общей шиной модулятора, включена нагрузка
6 и цепь 7 ограничения выходного импульса, которая состоит из конденсаторов 8> — 8, соединенных последовательно через диоды 9>—
9 ь Одни обкладки конденсаторов 8> — „ соединены через дроссели 101 — 10 i, а другие через диоды 11> — 11 ь катоды которых
З0 соединены с анодом соответствующего диода
534028
20
:0
50 цепи 7 органичения. Обкладка конденсатора
8 соединена с выходом высоковольтного выпрямителя 1, вторая обкладка — с общей шиной модулятора.
Импульсный модулятор работает следующим образом.
При включении высоковольтного выпрямителя 1 через дроссели 10 — 10„на правые обкладки конденсаторов 8i — 8„цепи 7 ограничения подается положительное напряжение смещения, Заряд конденсаторов 8> — 8 происходит через диоды 11> — 11» < и вторичную обмотку 5 импульсного трансформатора 4. Диоды 9> — 9 < закрыты приложенным к ним обратным напряжением.
При формировании импульсов напряжения генератором импульсов 2 на вторичной обмотке 5 импульсного трансформатора 4 и на нагрузке 6 появляется импульс напряжения положительной полярности, Величина коэффициента трансформации импульсного трансформатора 4 выбирается такой, что амплитуда напряжения на нагрузке 6 кратна величине напряжения на высоковольтном выпрямителе 1. При формировании импульсов на вторичной обмотке 5 импульсного трансформатора 4 диоды 11 — 11» закрываются, и процесс формирования протекает далее без их участия.
Импульсное напряжение, приложенное к последовательно соединенным дросселям
10> — 10» ь равномерно делится между ними, Когда амплитуда напряжения на дросселе, например 10, превысит величину напряжения смещения на конденсаторе 8>, то диод
9> откроется. Таким же образом откроются и другие диоды, а напряжение на нагрузке 6 будет зафиксировано за счет шунтирования нагрузки 6 через конденсаторы 8 — 8„и открытые диоды 9 — 9 < по цепи: диод 9 конденсатор 8, диод 9, конденсатор 83, диод
9» ь конденсатор 8 на уровне, кратном напряжению высоковольтного выпрямителя 1.
Таким образом, вершина импульса напряжения на нагрузке 6 становится плоской, а амплитуда от импульса к импульсу стабильной. .Во время длительности импульса через открытые диоды 9 9 g происходит подзаряд конденсаторов 8> — 8 . По окончании длительности импульса напряжения на нагрузке б диоды 9> — 9 < закрываются, а за счет накопленной энергии в сердечнике импульсного трансформатора 4, на его вторичной обмотке
5 формируется импульс напряжения обратного выброса отрицательной полярности, который шунтируется диодами 11> — 11 i.
В период между формированием импульсов подзаряженные конденсаторы 8 — 8» разряжаются через дроссели 10> — 10 < на высоковольтный выпрямитель 1.
Таким образом, модулятор является устройством рекуперативного типа, так как энергия, заключенная в неравномерности вершины, возвращается обратно в высоковольтный выпрямитель 1. Высокий КПД обеспечивается также выбором индуктивностей дросселей 10 — 10» »< так, чтобы нарастание импульса тока, проходящего через них, составляло 1—
1,5 /о от импульса тока нагрузки.
Формула изобретения
Импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные высоковольтный выпрямитель и генератор импульсов, выход которого шунтирован первичной обмоткой импульсного трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого, соединенной с общей шиной модулятора, включены нагрузка и цепь ограничения амплитуды выходного импульса, состоящая из последовательно соединенных через диоды конденсаторов, о т л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения
КПД модулятора при низкой скважности выходных импульсов, одни одноименные обкладки конденсаторов цепи ограничения соединены через дроссели, а другие — через дополнительные диоды, катод каждого из которых соединен с анодом соответствующего диода цепи ограничения, причем обкладка конденсатора цепи ограничения, другая обкладка которого соединена с общей шиной модулятора, соединена с выходом высоковольтного выпрямителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент СШЛ № 3119069, кл. 328 †, 1964 (аналог).
2. Авт. св. СССР № 337928, кл. Н ОЗК 7/02, 1970 (аналог).
3. Авт. св. СССР № 363197, кл. Н ОЗК 7/02, 1971 (прототип).
534028
Составитель Ю. Йркин
Техред В. Рыбакова
Корректор A. Степанова
Редактор Е, Караулова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2322, 17 Изд. ¹ 1711 Тираж 1029 Подписное
ЦНИИПИ Государственного когпптета Совета Министров СССР по дена1 изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4, 5