Импульсный модулятор

Импульсный модулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республнк

О П И С А Н И Е () 764115

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-е (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 19.04.74 (21) 2020513/18-21 с присоединением заявки № 2020514/21 (28) Приоритет (51) М. Кл.

Н 03 К 7/02

Н 03 К 3/53

Государственный комитет СССР ло делам кзобретеккй и открытий

Опубликовано 15.09.80. Ькзллетень ¹ 34 (53) уд К 621 376 .53 (088.8) Дата опубликования описания 15.09.80

Jl. В, Кузьмин, Э. А. Рудьман, В. С. Уманский и В. А. Карасев (72) А вторы изобретения (71 ) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к области радиотехнй. ки и может быть использовано в импульсных передатчиках сверхвысоких частот (СВЧ).

Известно устройство, содержащее регулирующий элемент в виде зарядного дросселя, шунтируемого внешней цепью в заданные моменты

5 времени. В некоторых случаях используется также разрыв цепи заряда с помошью управляемого ключевого элемента (1) . Однако известное устройство имеет недостаточно высокую надеж10 ность.

Известен также импульсный модулятор, содержащий регулирующий элемент, стабилизатор, который содержит зарядный дроссель с допол15 нительной обмоткой, управляемый ключ (тиратрон), диоды, пороговое устройство, делитель зарядного напряжения на резисторах, выполняющий функции датчика, а также источник опорного постоянного напряжения. 20

Линейный модулятор содержит источник постоянного напряжения, зарядный диод, накопитель (например, линию формирования), коммутатор (тиратрон) и нагрузку (21

Основные недостатки известного модулятора . — сложность из-за наличия активного ключевого элемента, порогового элемента, делителя напряжения, а также источника опорного напря. жения; —. невысокая надежность из-за большого числа элементов схемы.

Цель изобретения — повышение надежности модулятора путем уменьшения скорости нарастания напряжения на разрядном коммутирующем элементе в послезарядный период.

Эта цель достигается тем, что в модуляторе, содержащем источник питания, зарядный дроссель с дополнительной обмоткой, зарядный диод, накопитель энергии, нагрузку, разрядный коммутирующий элемент, стабилизатор напряжения, согласно изобретению, стабилизатор напряжения содержит мостовой выпрямитель, выполненный по схеме Латура, в одну диагональ которого включена дополнительная обмотка зарядного дросселя, а в другую -- между каж-: дым из полюсов источника питания и местом соединения плеч мостового выпрямителя включен конденсатор, шунтируемый резистором, два

7641)5

3 стабилизатрона, причем анод лервбго и катод второго соединены с разноименными полюсами источника питания, а катод первого и анод второго — с местом соединения плеч мостового выпря мителя.

На фиг. 1 дана электрическая схема импульсного мо/тулятора; на фиг. 2, 3 -- временные диаграммы напряжений.

Регулирующий элемент 1 модулятора содержит зарядный драссель 2, обмотку 3 и двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения по схеме Латура на диодах 4, 5 и кон,денсаторах 6, 7. Вход выпрямителя подключен к дополнительной обмотке 3 дросселя 2. Выходная плюсовая клемма выпрямителя (катод диода 4) через конденсатор 8 подключена к одноименной клемме источника 9 постоянного напряжения. Минусовая клемма выпрямителя (анод диода 5) через конденсатор 10. подключена к минусовой клемме источника 9. Кроме того, минусовая и плюсовая клемма выпрямителя через стабилитроны 11 и 12 подключены соответственно к плюсовой и минусовой клеммам источника 9. (В некоторых случаях конденсаторы 8 и 10 целесообразно шунтировать резисторами 13 и 14, показанными штриховой линией). Линейный модулятор содержит также зарядный диод 15, накопитель 16 (например, линию формирования), коммутатор 17 (например, тиратрон) и нагрузку 18.

Модулятор работает следующим образм. Резонансный заряд накопителя 16 от источника 9 происходит через дроссель 2 и диод 15. При малых потерях в зарядной цепи и нулевых начальных условиях в индуктивности дросселя 2 зарядное напряжение на накопителе 16 определяется известным соотношением (фиг. 3):

0,(т) = E(1 — cosset) — 0>(0)cosQt, где Q — резонансная частота зарядной цепи;

0 (О) — начальное напряжение на накопителе при t = О.

Напряжение на обмотке 3 дросселя 2 равно (фиг. 3, б):

U (t) = lU,(т) -- E3/и, где n — коэффициент трансформации обмоток дросселя.

Из этих соотношений следует, что выходное напряжение двухполупериопного выпрямителя с удвоением, подключенного к обмотке 3, оказывается пропорциональным зарядному напряжению Up,. В этом смысле выпрямитель является датчиком величины U . Если теперь напряжения стабилизации UQJ u Upg стабилитронов

11 и 12 в сумме выбраны равными заданной величине 0 .ном т-е г (001 + Um) = Ои ом а и = 2 и Е/2 > ОО1, Е/2 - О,д, то к концу зарядного интервала, когда Qt = и, зарядное напряжение 0„< 2Е и это происходит потому, что в этйх условиях диоды 4 и 5 во

4 время отрицательной и положительной частей полупернола зарядного напряжения открываются

В результате происходит двустороннее ограничение напряжения О) (т) и, следовательно, 0>(t):

5 номинальная величина зарядного напряжения будет стабильной и равной (О „+ U ) n (фиг.

3, а, б). Избыточная энергия, запасенная в индуктивности дросселя 2 и конденсаторах 6, 7, практически без потерь возвращается в источник 9.

Разряд накопителя 16 на нагрузку )8 происходит через тиратрон 17 при подаче на него импульсов поджига.

Стабилизация зарядного напряжения обеспечи15 вается как при колебаниях напряжений источника 9, так и при изменениях, обусловленных пробоями в нагрузке (последние имеют место, например, при искрениях катода магнетрона).

Технико-экономический эффект от использо20 вания предложения. заключается в существенном по сравнению с известным упрощении устройства и повышении надежности, исключении активных элементов схемы.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник литания, зарядный дроссель с дополнительной обмоткой, зарядный диод, накопитель энергии, выход которого через нагрузку соединен с общей шиной модулятора, между которой и входом накопи теля энергий . включен разрядный коммутиру35 ющий элемент; стабилизатор напряжения, шунтирующий выход источника питания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности модулятора путем уменьшения скорости нарастания напряжения на разрядном ком40 мутирующем элементе в послезарядный период, стабилизатор напряжения содержит мостовой выпрямитель, выполненный по схеме Латура, в одну диагональ которого включена дополнительная обмотка зарядного дросселя, а в другую —. меж45 ду каждым из полюсов источника питания и местом соединения плеч мостового выпрямителя включен конденсатор, шунтируемый резистором, два стабилитрона, причем анод первого и катод второго соединены с разноименными

50 полюсами источника питания, а катод первого и анод второго — с местом соединения плеч мостового выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CILIA N 3716798, кл. 328 -67, 1970.

2. Патент Великобритании И 1088901, кл. Н 3 Р, !963 (прототип).