Импульсный модулятор Советский патент 1979 года по МПК H03K7/02 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в исследовательских установках.

Известен импульсный модулятор, содержащий накопитель энергии, импульсный трансформатор, коммутатор и нагрузку. Однако импульсный модулятор отличается большой длительностью фронтов выходных импульсов 1.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является импульсный модулятор, содержащий источник питания, между положительным полюсом которого и общей щиной последовательно включены зарядное устройство и первый коммутирующий элемент, управляемый с выхода генератора управляющих импульсов, формирующий двухполюсник (например искусственную линию) вход которого подключен к точке соединения зарядного устройства и первого коммутирующего эле мента, а выход - к общей шине через первичную обмотку импульсного трансформатора, к вторичной обмотке которого подсоединены параллельно включенные нагрузка и первый конденсатор, второй и третий коммутирующие элементы, причем второй коммутирующий элемент защунтирован в обратном направлении диодом, и устройство задержки импульсов, вход которого соединен с выходом генератора управляющих импульсов, а выход - с управляюш.им электродом второго коммутирующего элемента 2.

Однако выходные импульсы этого импульсного модулятора имеют значительную длительность.

Цель изобретения - уменьшение длительности переднего фронта импульса,- формирующего в нагрузке.

Для этого в импульсном модуляторе, содержащем источник питания, между положительным полюсом которого и общей щиной последовательно включены зарядное устройство и первый комл утирующий элемент, управляемый с выхода генератора управляющих импульсов, формирующий двухполюсник (например искусственную линию), вход

которого подключен к точке соединения зарядного устройства и первого коммутирующего элемента, а выход - к общей щине через первичную обмотку импульсного трансформатора, к вторичной обмотке которого

подсоединены нараллельно включенные нагрузка и первый конденсатор, второй и третий коммутирующие элементы, причем второй коммутирующий элемент зашунтирован в обратном направлении диодом, и устройство задержки импульсов, вход которого соединен с выходом генератора управляющих импульсов, а выход - с управляющим электродом второго коммутирующего элемента, второй коммутирующий элемент с щунтирующим диодом включен между входом формирующего двухполюсника и точкой соединения зарядного устройства и первого коммутирующего элемента, причем катод щунтирующего диода соединен с входом формирующего двухполюсника, между анодом шунтирующего диода и входом формирующего двухполюсника включен второй конденсатор, третий коммутирующий элемент включен последовательно с нагрузкой, а его управляющий электрод соединен с выходом устройства задержки импульсов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема модулятора.

Импульсный модулятор содержит источник питания 1, зарядное устройство 2, первый коммутирующий элемент 3, управляе.мый с выхода генератора управляющих импульсов, подключаемого к клемме 4, формирующий двухполюсник (формирующую линию) 5, импульсный трансформатор 6 с обмотками первичной 7 и вторичной 8, второй коммутирующий элемент 9, зашунтированный диодом 10, третий коммутирующий элемент 11, устройство задержки 12, конденсаторы 13, 14 и нагрузку 15.

Импульсный модулятор работает следующим образом.

Конденсатор 13 и двухполюсник 5 заряжаются до напряжения Е источника питания 1 через зарядное устройство 2 и первичную обмотку 7 импульсного трансформатора 6. Зарядный тох двухполюсника 5 протекает через диод 10, так как коммутирующий элемент 9 закрыт. После запуска коммутирующего элемента 3 конденсатор 13 разряжается через импульсный трансформатор 6 на конденсатор 14. Через определенный промежуток времени одновременно запускаются коммутирующие элементы 9 и 11 импульсами, задержанными устройством 12, и на нагрузку 15 через импульсный трансформатор 6 начинает разряжаться двухполюсник 5. Если в момент включения коммутирующих элемейтов 9 и 11 напряжение на конденсаторе 13 будет равно Е/2, величина ехлкости конденсатора 14, приведенная к виткам первичной обмотки 7 импульсного трансформатора 6, равна емкости конденсатора 13 а ток индуктивности рассеяния импульсного трансформатора 6 равен E/2-RH, где RH - приведенная к виткам первичной обмотки 7 импульсного трансформатора 6 величина сопротивления нагрузки 15, равная волновому сопротивлению двухполюсника 5, то конденсаторы 13 и 14 и трансформатор 6 не оказывают реакции фронту волны двухполюсника 5 при его разряде на нагрузку 15. Так

как в момент включения коммутирующего элемента 11 к нагрузке 15 сразу прикладывается напряжение конденсатора 14, фронт импульса в нагрузке 15 получается крутым с прямоугольным переходом к верщине импульса. Соответствующие этим оптимальным условиям значения емкости С конденсатора 13 и времени задержки i устройства задержки 12 выражаются следующим образом:

где h - величина индуктивности рассея20 ния импульсного трансформатора 6, приведенная к виткам его первичной обмотки 7.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий источник питания, между положительным полюсом которого и общей шиной последовательно включены зарядное устройство и первый коммутирующий элемент, управляемый с выхода генератора управляющих импульсов, формирующий двухполюсник, вход которого подключен к точке соединения зарядного устройства и первого коммутирующего элемента, а выход - к общей щине через первичную обмотку импульсного

трансформатора, к вторичной обмотке которого подсоединены параллельно включенные нагрузка и первый конденсатор, второй и третий коммутирующие элементы, причем второй коммутирующий элемент защунтирован в обратном направлении диодом,и устройство задержки импульсов, вход которого соединен с выходом генератора управляющих импульсов, а выход - с управляющим электродом второго коммутирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности переднего фронта импульса, формируемого в нагрузке, второй коммутирующий элемент с шунтирующим диодом включен между входом формирующего двухполюсника и точкой соединения зарядного устройства и первого коммутирующего элемента, причем катод шунтирующего диода соединен с входом формирующего двухполюсника, между анодом щунтирую.щего диода и выходом формирующего двухполюсника включен второй конденсатор, третий коммутирующий элемент включен последовательно с нагрузкой, а его управляющий электрод соединен с выходом устройства задержки импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 484633, кл. Н 03 К 7/02, 1975.