Импульсный модулятор Советский патент 1987 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к высоковольтной сильноточной импульсной технике и может быть ирпользовано для питания СВЧ-генераторов, электронных пушек и других устройств, когда требуется плоская или нарастающая вершина импульса.

Целью изобретения является повышение КПД модулятора.

На фиг.1 изображена функциональная схема импульсного модулятора; на фиг.2 - временные диаграммы.

Импульсный модулятор содержит пер- вый источник питаний 1, зарядный резистор 2 и нагрузку 3, которые образуют зарядную цепь накопительного конденсатора 4. В его разрядную цепь входят, кроме нагрузки 3, первый коммутирующий прибор (модуляторная лампа) 5 и корректирующий блок, содержащий дополнительный конденса тор 6, параллельно которому подключены разрядная цепь, содержащая последовательно соединенные индуктивный элемент 7 и второй коммутирующий прибор (тиристор) 8, и зарядная цепь, содержащая последовательно соединенные вторрй источник 9 питания, дроссель 10 и диод П. Генератор 12 пусковых импулсов предназначен для управления вторым коммутирующим прибором 8 и через блок 13 задержки - подмодулятором 14.

Импульсный модулятор работает следующим образом,

В исходном состоянии первый 5 и второй В коммутирующие приборы, индуктивный элемент 7 и дроссель 10 обесточены. Дополнительньй конденсатор 6 заряжен от второго ис точника 9 питания до напряжения, много большего , чем напряжение источника 9 питания, за счёт энергии, накопленной в предыдущих циклах. Накопительньш конденсатор 4 заряжен от первого источника питания 1 до напряжения, близкого к напряжению источника питания 1 . Это состояние отражено на диаграммах до момента t, (фиг.2). В момент tp генератор 12 пусковых импульсов вырабатывает импульс 15, который включает второй коммутирующий прибор 8 и одновременно поступает в блок 13 задержки,. Второй коммутирующий прибор 8 замыкает цепь разрядки дополнительного конденсатора 6 через индуктивный элемент 7. Напряжение на дополнительном конденсаторе 6 спадает по закону косинуса.

f5

0

5

0

55

0

5

0

5

В момент t| на выходе блока 13 задержки появляется задержанный импульс 16. Он запускает подмодулятор 14, который формирует прямоугольный импульс 17 на управляющем электроде первого коммутирующего прибора, переключая его в проводящее состояние. При этом замыкается цепь разрядки накопительного конденсатора 4 на нагрузку 3 и контур из элементов 6 и 7. Амплитуда напряжения на нагрузке 3 определяется суммой напряжений 18 и 19 на конденсаторах 3 и 6. Она будет постоянной, если спад напряжения 18 в интервале Ц tj, обусловленньй отводом энергии из накопительного конденсатора 4 в нагрузку 3, компенсируется напряжением 19. В момент f Подмодулятор 14 заканчивает формирование импульса 17. Первый коммутирующий прибор 5 запирается. Напряжение 20 на нагрузке 3 быстро спадает до нуля. Накопительньй конденсатор 3, частично разрядившийся в интервале Ц 3 начинает дозаряжаться от первого источника 1 через зарядный .резистор 2 и нагрузку 3.

Колебательный процесс в контуре из элементов 6 и 7 прерывается, когда ток в нем уменьшается до нуля и второй коммутирующий прибор 8 выключается. Дополнительный конденсатор 6 остается заряженным до напряжения, полярность которого противоположна . исходной, поэтому диод 11 отпирается. Дополнительный конденсатор 6 ко- лебательно перезаряжается через дроссель 10 и второй источник 9 питания. Перезарядка заканчивается, а к диоду 11 прикладывается запирающее напряжение. Предразрядное напряжение на дополнительном конденсаторе 6 восстанавливается, если напряжение второго источника 9 питания выбрать из условия компенсации потерь энергии в разрядном и переразрядном контурах. На этом процесс формирования импульса модулятора и восстановление его исходного состояния заканчиваются.

Предлагаемый импульсный модулятор обладает высоким КПД и возможностью плавной регулировки наклона вершины.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий источник питания, положительньй полюс которого через зарядный резистор

соединен с первым выводом накопительного конденсатора, нагрузку, коммутирующий прибор, анод которого подключен к точке соединения первого вывода зарядного резистора с первым выво- дом накопительного конденсатора, под- модулятор, соединенный с управляющим электродом коммутирующего прибора, корректирующий блок, содержащий ин-. дуктивный злемент, отличаю- щ, и и с я тем, что, с целью повышения КПД модулятора, в него введены генератор пусковых импульсов и блок задержки, а корректирующий блок выполнен в виде дополнительно введен- ных дополнительного конденсатора, параллельно котброму подключены разрядная цепь, содержащая второй коммутирующий прибор, последовательно соединенный с индуктивным элементом,

tO 15 20

208794

и зарядная цепь, содержащая последовательно соединенные диод; дроссель и второй источник питания, при этом первый вывод дополнительного конденсатора подключен к точке соединения катода первого коммутирующего прибора с выводами диода и индуктивного

элемента, а второй вывод дополнительного конденсатора подключен к точке соединения первых выводов второго коммутирующего прибора и нагрузки с отрицательными полюсами первого и второго источников питания, причем второй вывод нагрузки соединен с вторым выводом положительного конденсатора, а генератор пусковых импульс- сов соединен с управляющим электродом второго коммутирующего прибора и через блок задержки - с подмо

Изобретение относится к высоковольтной сильноточной импульсной технике и может быть использовано для питания СВЧ-генераторов, электронных пушек и других устройств, когда требуется плоская или нарастающая вершина импульса. Цель изобретения - повышение КПД модулятора - достигается введением в него генератора 12 пусковых импульсов и блока 13 задержки, а блок коррекции выполнен в виде дополнительно введенных конденсатора 6, разрядной цепи из индуктивности 7 и коммутирующего прибора 8. На чертеже также показаны: источники 1 и 9, зарядный резистор 2, нагрузка 3, накопительный конденсатор 4, модуляторная лампа 5, дроссель 10, диод 11, подмодулятор 14. В предложенном модуляторе обеспечивается высокий КПД и возможность плавной регулировки наклона вершины формируемого импульса. 2 ил. (Л оо IND о ас со фиг.1