Импульсный модулятор
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистическик
Рвслублнк
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 978331 (61 ) Дололнительное к а вт. с внд-ву(22)Заявлено 02.06.81 (21) 3297727/18-21 с присоединением заявки Рй (23) П риорнтет (51)M, Кл.
Н 03 K 3/53
Н 03 K 3/57
Гоаудврсткииый комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 30. 11. 82. Б оллетень л> 44
Дата опубликования опнсання 30.1 1.82 (53) УДК 621. .376.5(088.8) (72) Автор изобретения
В.ф. Терехов (71)„ заявитель (54) ИНПУЛЬСНЫй МОДУЛ, 1ТОР
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиолокационной технике, ускорителях элементарных частиц и других системах для питания мощных СВЧ-генераторов и усилителей высоковольтных импульсов большой длительности.
Известен импульсный модулятор, содержащий источник питания, шунтированный конденсатором, между выходом которого и общей шиной последовательно соединены зарядная цепь и коммутирующий элемент-, управляющий электрод которого подключен к генератору импульсов запуска, параллельно коммутирующему элементу включены последовательно соединенные формирующая линия и первичная обмотка импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с нагрузкой.ю
Отвод вторичной обмотки через диод подключен к выходу выпрямителя fl).
Недостатками указанного устройст. ва,являются ограниченные функциональные возможности вследствие коррекции вершины выходных импульсов только при положительной полярности импульсов на выходе импульсного трансформатора, а также подъем плоской части вершины выходных импульсов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является импульсный модулятор, содержащий исФ точник постоянного напряжения, между выходом которого и ббщей шиной последовательно соединены зарядная цепь и коммутирующий элемент, параллельно которому подключены последовательно соединенные формирующая линия и первичная обмотка импульсного трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключена нагрузка, генератор импульсов запуска, выход которого соединен с управляющим входом коммутирующего элемента, конденсатор, подключенный между потенциальным выводом первичной обмотки импульсного трансформатора и объединенными выво97833 дами катода первого диода и анода второго диода. Анод первого диода соединен с общей шиной, а катод второго диода - с выходом источника постоянного н апряженил I 2 3.
Недостатками известного импульсно. го модулятора являются спад плоской части вершины импульсов и низкий КПД.
Цель изобретения - улучшение формы импульсов и повышение КПД устройства. 10
Поставленная цель достигается тем, что в импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, между вь1ходом которого и общей шиной последовательно соединены зарядная д цепь и коммутирующий элемент, параллельно которому подключены последова-, тельно соединенные формирующая линия и первичная обмотка импульсного трансформатора, к вторичной обмотке которого подключена нагрузка, генератор импульсов запуска, выход которого соединен с управляющим входом коммутирующего элемента, конденсатор, подключенный между потенциальным выво- 25 дом первичной обмотки импульсного трансформатора и объединенными выводами катода первого диода и анода второго диода, введены дроссель, резистор, клипперный диод, причем по- З0 следовательно соединенные дроссель и резистор включены между анодом первого диода и общей шиной, клипперный диод включен параллельно формирующей линии, а зарядная цепь выполнена в виде последовательного соединения зарядного диода и зарядного дросселя, к отводу которого подключен катод второго диода.
На фиг. 1 изоЬражена электрическая принципиальная схема импульсного модулятора; на фиг. 2 - эпюры токов в цепях модулятора.
Импульсный модулятор содержит источник 1 постоянного напряжения, зарядный дроссель 2, зарядный диод 3, Формирующую линию 4, импульсный трансформатор 5, нагрузку 6, коммутирующий элемент 7, генератор 8 импульсов запуска, конденсатор 9, первый диод 10, 50 второй диод 11, резистор 12, дрос сель 13 и клипперный дищ 14.
К выходу источника 1 постоянного напряжения последовательно подключены зарядный дроссель 2, зарядный диод
3, формирующая линия 4, шунтирован55 ная клипперным диодом 14, и первичная обмотка импульсного трансформатора 5, ко вторичной обмотке которого
1 4 подсоединена нагрузка 6. Коммутирующий элемент 7 включен между объедиv ненными выводами катода зарядного диода 3 и формирующей линии 4. К выходу формирующей линии 4 через конденсатор 9 подключены первый диод 10 и второй диод 11. Анод первого диода 10 через дроссель 13 и резистор
12 соединен с общей шиной, а катод второго диода 11 подключен к отводу зарядного дросселя 2.
Импульсный модулятор раЬотает сле. дующим образом.
При включении источника 1 постоянного напряжения через зарядный дроссель 2, зарядный диод 3 и первичную обмотку импульсного трансформатора 5 производитсл резонансный заряд формирующей линии 4. После окончания заряда от генератора 8 на вход коммутирующего элемента 7 подаетсл импульс запуска, в результате чего элемент 7 открывается, и на нагрузке б формируется высоковольтный импульс напряжения.
Для устранения спада плоской части импульса напряжения (тока) в йагрузке б (форма общего тока Э Б разо щ ряда формирующей линии через коммутирующий элемент 7 изображена на фиг. 2а) в предлагаемом устройстве параллельно первичной обмотке импульсного трансформатора 5 подключена корректирующая цепь, состоящая из последовательно включенных конденсатора 9, первого диода 10, резистора 12 и дросселя 13.
При прохождении через первичную обмотку импульсного трансформатора 5 тока разряда формирующей линии 4 часть тока ответвляется, проходя по корректирующей цепи. При этом в начале импульса ток корректирующей це" пи 3 „ будет максимальным, а к концу импульса, по мере заряда конденсатора 9, ток становится минимальным (фиг. 2б).
Благодаря наличию в корректирующей цепи резистора 12 и дросселя 13 достигается почти линейное уменьшение ее тока и стабилизация в течение
1 импульса тока нагрузки.Энд„ (фиг.2в)
Стабилизация напряжения плоской части импульса в нагрузке происходит без увеличения длительности фронтов импульса. Часть энергии, накопившаяся к концу импульса на конденсаторе
9, в начале. последующего заряда фор5 97 мирующей линии 4 через второй диод
11, и часть обмотки зарядного дросселя 2 переходит в формирующую линию 4. Оставшаяся часть энергии конденсатора 9 создает запирающее напряжение для первого диода 10, которое при новом разряде формирующей линии действует как ограничивающее ток корректирующей цепи. Клипперный диод
14 через открытый коммутирующий элемент 7 снимает с нагрузки послеимпульсный выброс напряжения обратной полярности, оЬусловленный накоплени-. ем магнитной энергии в магнитопроводе импульсного трансформатора.
Таким образом, применение предлагаемой схемы импульсного модулятора позволяет получит в нагрузке длинные импульсы улучшенной формы, без спада вершины импульсов.
Повышение КПД устройства достигается за счет подключения второго диода 11 к формирующей линии через часть обмотки зарядного дросселя 2.
Формула изобретения
Импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, между выходом которого и общей шиной последовательно соединены зарядная цепь и коммутирующий элемент, парал8331 6 лельно которому подключены последовательно соединенные формирующая линия и первичная оЬмотка импульсного транс форматора, к вторичной обмотке которого подключена нагрузка, генератор. импульсов запуска, выход которого соединен с управляющим входом коммутирующего элемента, конденсатор, подключенный между потенциальным выво10 дом первичной обмотки импульсного трансформатора и объединенными выводами катода первого диода и анода второго диода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения фор1ю мы импульсов и повышения КПД, в него введены дроссель, резистор, клипперный диод, причем последовательно соединенные дроссель и резистор включены между анодом первого диода и
20 общей шиной, клипперный диод включен параллельно формирующей линии, а зарядная цепь выполнена в виде последовательного соединения зарядного диода и зарядного дросселя, к отводу кото?S рого подключен катод второго диода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Евтянов С;И., Редькин Г.Е.
Импульсные модуляторы с искусственной зв линией. M., "Сов. радио", 1973, с, 206, рис. 8 ° 22.
2. Патент ClilA У 3119069, кл. 328"69, 1962.
97833 }
7 карр
Заказ 9240/74
Тираж 959 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изоооетений и открытий
113035, }}осква, И-35,. Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель В. Егоркин
Редактор А. Власенко Техред И.Гайду Корректор В, Прохненко