Импульсный модулятор

Импульсный модулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнв

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)769726 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 040575 (21) 2130791/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 071080, Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 071080

<Я)М. Кл.

Н 03 К 7/02

//Н 03 К 3/57

Государственный коинтет

СССР. но делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621. 376. .53(088.8) I Ч а"

1 .

I (72) Авторы изобретения

В. Л. Ауслендер, P. М. Лапик и А. A. @ дик

Институт ядерной физики Сибирского отделения

АН СССР (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано при разработке импульсных высокочастотных генераторов.

Известны модуляторы, содержащие источник. питания, индуктивный накопитель энергии, управляемые ключевые элементы, генератор тактовых импульсов, элемент задержки импульсов, формдрующие линии и импульсный трансформатор (1) .

Недостаток известных модуляторов низкий КПД.

Наиболее близким по технической сущности является импульсный моду- 15 лятор, содержащий источник питания, индуктивный накопитель энергии, зарядный ключевой элемент, искусственную формирующую линию, разрядный ключевой элемент, выходной импульсный 2Ц трансформатор и нагрузку 2) °

Недостаток этого модуЛятора также заключается в его низком КПД.

Цель изобретения — повышение КПД вЂ” . достигается тем, что в известный 25. модулятор, содержащий основной источник питания, с положительным полюсом которого соединен первый вывод основной бмотки индуктивного накопителя энергии, второй вывод которой 30 соединен с соответствующими электродами ключевого элемента и первого зарядного ключевого элемента, соответствующий электрод которого соединен со входом первой формирующей искусственной линии, первый разрядный ключевой элемент, первый электрод которого соединен с первым выводом первичной обмотки выходного имйульсного трансформатора, вторичная обмотка которого шунтирована нагрузкой, введены второй зарядный и вторОй разрядный ключевые элементы, резисторы, дополнительный источник питания, вторая формирующая искусственная линия генератор тактовых импульсов, регулируемый элемент задержки, а индуктивный накопитель энергии снабжен дополнительной обмоткой, причем первый вывод дополнительной обмотки индуктивного накопителя энергии соединен с отрицательным полюсом основного источника питания, второй вывод соединен с соответствующими электродами ключевого элемента и второго зарядного ключевого элемента, соответствующий электрод которого соединен со входом второй формирующей искусственной линии, соединенной последовательно-согласно с первой Фор=

769726

65 мирующей искусственной линией, между выходами первой и второй формирующих искусственных линий включены последовательно соединенные дополнительный источник питания и резисторы, соответствующие выводы которых соединены соответственно со вторым электродом первого разрядного ключевого элемента непосредственно и со вторь1м выводом первичной обмотки выходного импульсного трансформатора через второй разрядный ключевой элемент, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим электродом ключевого элемента непосредственно и с управ- ляющими электродами зарядного и разрядного ключевых элементов через 15 регулируемый элемент задержки.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема модулятора; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу. 7 20

Модулятор содержит, основной источник питания 1, индуктивный накопитель энергии 2 с основной обмоткой 3 и дополнительной обмоткой 4,ключевой элемент 5, зарядные ключевые элементы б, 7, генератор тактовых импульсов .8, регулируемый элемент задержки 9, формирующую искусственную линию 11, состоящую из катушек индуктивности

12„ ...12 и конденсаторов 131 ...

13, формирующую искусственную линию 30

14, содержащую катушки индуктивности 15, ...15 и конденсаторы 16,...

16п, дополнительный источник питания 17, резисторы 18, 19, разрядные ключевые элементы 20, 21, выходной 35 импульсный трансформатор 22 с первич-" ной обмоткой 23 и вторичной обмоткой

24 и нагрузку (на фиг. 1 не показана).

Модулятор работает следующим об- 4() разом.

В момент t=O генератор тактовых импульсов 8 включает ключевой элемент

5, и к основному источнику питания

1 присоединяется индуктивный нано- 45 питель энергии 2, в котором начинает нарастать ток и запасаться энергия в форме энергии магнитного поля.

В момент времени и импульс с вы- ®О хода регулируемого элемента задержки 9 включает зарядные ключевые элементы 6, 7. При этом ключевой элемент

5 запирается напряжением на формирующих искусственных линиях 11, 14, и ток индуктивного накопителя энергии

2 замыкается через формирующие искусственные линии 11, 14, перезаряжая их. После резонансного заряда Формирующих искусственных линий 11, 14 вся энергия индуктивного накопи- Щ теля -энергии 2 за вычетом потерь в зарядной цепи оказывается сосредоточенной в конденсаторах 131,..,13 „

16,...16„ соответствующих Формирующих искусственных линий 11, 14.

В момент t„ включаются разрядные ключевые элементы 20, 21, и формирующие искусственные линии 11, 14 через выходной импульсный трансформатор

22 разряжаются на нагрузку. После разряда формирующих искусственных линий 11, 14 они вновь медленно заряжаются до небольшого обратного напряжения от дополнительного источника питания 17 через резисторы 18, 19. величина напряжения дополнительного источника питания 17 выбирается из условия обеспечения достаточного времени на выключение ключевого элемента 5.

Для нормальной работы модулятора необходимо, чтобы время заряда формирующих искусственных линий 11, 14 превосходило их характерное время в несколько раз. Величина получаемого на формирующих искусственных линиях 11, 14 напряжения зависит от времени накопления (времени включенного состояния ключевого элемента 5), поэтому, регулируя с помощью регулируемого элемента задержки 9 момент включения зарядных ключевых элементов б, 7, можно изменять величину напряжения на конденсаторах 13,,...

13II, 16,,...16п соответствующих формирующих искусственных линий 11, 14. При времени накопления, много меньшем постоянной времени индуктивного накопителя энергии 2, заряд формирующих искусственных линий 11, 14 осуществляется с КПД, близким к единице.

Ф

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий основной источник питания, с положительным полюсам которого. соединен первый вывод основной обмотки индуктивного накопителя энергии, второй вывод которой соединен с соответствующими электродами ключевого элемента и первого зарядного ключевого эле мента, соответствующий электрод которого соединен со входом первой искусственной формирующей линии, первый разрядный ключевой элемент, первый электрод которого соединен с первым выводом первичной обмотки выходного импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого шунтирована нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены второй зарядный и второй разрядный ключевые элементы, резисторы,,дополнительный источник питания, вторая формирующая искусственная линия, генератор тактовых импульсов, регулируемый элемент задержки, а индуктивный HBKQIIHTOJIb энергии снабжен дополнительной 1обмоткой, причем первый вывод дополнительной обмотки инt

769726 хрип 1114

И Заказ 7549/1

995 Подписное дуктивного накопителя энергии соединен с отрицательным полюсом основного источника питания, второй вывод соединен с соответствующими электродами ключевого элемента и второго зарядного ключевого элемента, соответствующий электрод которого соединен со входом второго формирующей искусственной линии, соединенной последовательно-согласно с первой формирующей искусственной линией, между выходами первой и второй формирующих искусственных линий включены последовательно соединенные дополнительный источник питания и резисторы, соответствующие выводы которых соединены соответственно со вторым электродом первого разрядного ключевого элемента непосредстве

1 но и со вторым выводом первичной обмотки выходного импульсного трансформатора через второй разрядный ключевой элемент, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим электродом ключевого элемента непосредственно и с управляющими электродами зарядного и разрядного ключевых элементов — через регулируемый элемент задержки.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Статья В. Г. Абдульманова и др.

Импульсный модулятор мощностью 5 МВТ с большой частотой повторения. — ПТЭ, 35 Р 3, 1975.

2. Патент Великобритании М 1033565, н- - кл. Н 3 Р, 1962 (прототип).

Филиал ППП Патент, 4 г.ужгород, ул. Проектная,