Импульсный модулятор Советский патент 1987 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно К модуляторам для питания СВЧ-ге- нераторов.

Целью изобретения является повышение стабильности вершины выходных импульсов,

На чертеже приведена схема импульсного модулятора.10

Импульсный модулятор содержит источник 1 высокого напряжения, между первым и общим вьгоодами которого включен конденсатор 2 фильтра, к первому выводу подключены соединенные 15 последовательно зарядные дроссель 3 и диод 4, включенный согласно с источником 1 высо1 ого напряжения, а также формирующая линия 5, к выводу которой, соединенному с зарядным дио- 20 дом подключен анод ключа 6, между катодом которого, подключенным к общему выводу, и другим выводом формирующей линии 5, включена входная обмотка 7 импульсного трансформатора 8, 25 Йыводы выходной обмотки 9 которого соединены с общим выводом один через нагрузку 10, а другой через резистор 11. Вьшод дополнительной обмотки 12 импульсного трансформатора 8 присое- 30 динен к аноду включенного согласно с ней диода 13, катод которого соединен с первым выводом источника высокого напряжения, а другой ее вывод присоединен к регулятору 14 тока, подклю- чц ченному согласно с ней к общему выводу. Управляющий вход ключа 6 подсоединен к источнику синхроимпульсов, К управляющему входу регулятора 14 тока подключен выход порогового уси- 40 .гштеля 15 с фиксированным коэ эфициен- том усиления, состоящий из операционного усилителя 16, охваченного резис- тивной обратной связью (резистор 17), оба входа которого соединены с обпщм 45 выводом через отдельные резисторы 18 и 19, к одному из которых присоединен резистор 17, а к другому анод стабилитрона 20, катод которого соединен встречно с другим выводом вы- gQ ходной обмотки 9 импульсного трансформатора 8.

Импульсный модулятор работает следующим образом.fg

После окончания действия синхро- . импульса, подаваемого на управляющий вход ключа 6, формирующая линия 5 разряжена

13471562

Ток через обмотку 7 импульсного

трансформатора 8 равен нулю, напряжения на обмотках 9 и 12 равны нулю диод 13 закрыт положительным напряжением источника 1 высокого напряже ния .

К моменту прихода следующего син роимпульса формирующая линия 5 заря жается через зарядный дроссель 3 и зарядный диод 4 до удвоенного значе ния напряжения источника 1 высокого напряжения,

После поступления на управляющий вход ключа 6 очередного синхроимпул са на обмотках 7,9 и 12 импульсного трансформатора 8 формируется импуль причем с обмотки 9 снимается импуль питающий нагрузку 10, С. выхода рези тора 11 (датчик тока) на вход порог вого усилителя 15 подается напряжение, пропорциональное току, текущем через нагрузку 10.

При номинальной амплитуде импуль са напряжения на нагрузке 10 амплит да напряжения на дополнительной обмотке 12 импульсноготрансформатора достигает значения напряжения больш roj, чем напряжение источника 1 высо кого напряжения, с выхода пороговог усилителя 15 на управляющий вход ре гулятора 14 тока подается сигнал, которым он приоткрывается. При даль нейшем увеличении тока нагрузки одн временно увеличивается напряжение н дополнительной обмотке 12 и на выхо де порогового усилителя 15,, регулятор, 14 т.ока открывается еще больше, сильнее нагружая дополнительную обмотку 12 на источник 1 высокого напряжения. Ток в цепи нагрузки 10 уменьшается до номинального и далее описанный Bbmie процесс повторяется.

Формула изобретени

Импульсный модулятор, содержащий источник высокого напряжения, между первым и общим выводами которого включен конденсатор фильтра, к перв му вьшоду подключены соединенные по следовательно зарядные дроссель и диод, включенный,согласно с источни ком BtficoKoro напряжения, а также фо мирующая линия, к выводу которой, соединенному с заряднмм диодом, под клк:чен анод- ключа, между катодом к о торого и другимвыводом формирующей линии включена входная обмотка имтрансформатора 8 равен нулю, напряжения на обмотках 9 и 12 равны нулю, диод 13 закрыт положительным напряжением источника 1 высокого напряжения .

К моменту прихода следующего синхроимпульса формирующая линия 5 заряжается через зарядный дроссель 3 и зарядный диод 4 до удвоенного значения напряжения источника 1 высокого напряжения,

После поступления на управляющий вход ключа 6 очередного синхроимпульса на обмотках 7,9 и 12 импульсного трансформатора 8 формируется импульс причем с обмотки 9 снимается импульс питающий нагрузку 10, С. выхода резистора 11 (датчик тока) на вход порогового усилителя 15 подается напряжение, пропорциональное току, текущему через нагрузку 10.

При номинальной амплитуде импульса напряжения на нагрузке 10 амплитуда напряжения на дополнительной обмотке 12 импульсноготрансформатора достигает значения напряжения больше roj, чем напряжение источника 1 высокого напряжения, с выхода порогового усилителя 15 на управляющий вход регулятора 14 тока подается сигнал, которым он приоткрывается. При дальнейшем увеличении тока нагрузки одновременно увеличивается напряжение на дополнительной обмотке 12 и на выходе порогового усилителя 15,, регулятор, 14 т.ока открывается еще больше, сильнее нагружая дополнительную обмотку 12 на источник 1 высокого напряжения. Ток в цепи нагрузки 10 уменьшается до номинального и далее описанный Bbmie процесс повторяется.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий источник высокого напряжения, между первым и общим выводами которого включен конденсатор фильтра, к первому вьшоду подключены соединенные последовательно зарядные дроссель и диод, включенный,согласно с источником BtficoKoro напряжения, а также формирующая линия, к выводу которой, соединенному с заряднмм диодом, под- клк:чен анод- ключа, между катодом к о- торого и другимвыводом формирующей линии включена входная обмотка импульсного трансформатора, вьшод его .выходной обмотки соединён через нагрузку с общим вьшодом, а вывод дополнительной обмотки импульсного трансформатора присоединен к аноду включенного согласно с ней диода, катод которого соединен с первым выводом источника высокого напряжения, управляющий вход ключа подсоединен к источнику синхроимпульсов, отличающийся тем, что, с целью повьппения стабильности вершины выходных импульсов, в него введены пороговый усилитель с фиксированным коэффициентом состоящий из операционного усилителя, оба входа которого соединены с общим вьшодом через отдельные резисторы, к одному из которых присоединен резистор обратной связи, а к другому - анод стабилитрона, регулятор тока и резистор, включенный между соединенным встречно с катодом стабилитрона другим вьшодом выходной обмотки импульсного трансформатора и обсшм вьгоодом, выход порогового усилителя присоединен к управляющему входу регулятора тока, включенного согласно с дополнительной обмоткой импульсного трансформатора между ее другим и общим выводами. йричем к общему выводу присоединен вывод первичной обмотки импульсе ного трансформатора, соединенный с катодом ключа.

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, и может быть использовано в модуляторах импульсов для питания СВЧ-генераторов. Целью изобретения является повышение стабильности вершины выходных импульсов. Для этого в модулятор дополнительно введены пороговый усилитель 15 с фиксированным коэффициентом, состоящий из операционного усилителя 16, регулятор 14 тока и резистор П. Модулятор содержит также источник 1 высокого напряжения, конденсатор 2 фильтра, зарядный дроссель 3, диод 4, формирующую линию 5, ключ 6, входную обмотку 7 импульсного трансформатора 8, выходную обмотку 9, нагрузку 10, дополнительную обмотку 12 трансформатора 8, диод 13, резистор 17 обратной связи, резисторы 18 и 19, стабилитрон 20. Выходной импульс, питающий нагрузку 10, снимается с обмотки 9 трансформатора 8 и имеет стабильную по амплитуде вершину. 1 ил. 10 Ф оо 4 01 О