Импульсный модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 H03K7/02 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

. .

, Изобретение относится к импульсной технике.

Известны импульсные модуляторы, содержащие устройства стабилизация амплитуцы импульсов, устройства возврата избыточной энергии и источник питания

WОцнако известные модуляторы имеют неравномерность амплитуды импульсов .и нестабильность их амплитуды при рассогласовании сопротивления нагрузки.

Известен также импульсный модулятор, содержащий источник питания с конденсатором фильтра, с положительным полюсом которого соединены последовательно соединенные основная обмотка зарядного дросселя, зарядный диод, накопитель энергии, первичная обмотка импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого шунтирована нагрузкой, разрядный коммутирующий элемент, вклю ченный между входом накопителя энергии и общей шиной модулятора, первый дополнительный диод, включенный между аноаом зарядного пиопа и общей шиной моВДглятора, Дополнительную обмотку зарядного дросселя, первый вывод которой соединен с одним из выводов первого резистора, шунтированного первым конденсатором, другой вывод которого соединен с анодом регулирующего коммутирующего элемента, катод которого соединен со вторым ш 1водом дополнительной обмотки зарядного дросселя, по)0 роговый элемент 2 ,

Однако известный модулятор имеет достаточно большие пульсации на вершинах вьпсодных импульсов.

Цель изобретения - уменьшение пуль15саций на вершинах выходных импульсов. Это достигается тем, что в модулятор, содержащий источник питания, конденсатор фильтра, зарядный дроссель, зарядный диод, накопитель энергии, импульс20ный трансформатор, нагрузку, разрядный коммутирующий элемент, дополнительный диод, резистор, регулирующий коммутирующий элемент, введены устройство зааержлси, второй дополнительный диод, второй резистор и второй конденсатор, причем управляющий электрод регулирующего коммутирующего элемента соединен через устройство задержки с выходом порогового элемента, вход которого соединен с первым выводом дополнительной обмотки зарядного дросселя, а второй дополнительный диод соединен катодом с нагрузкой, а анодом - с одним из выводов второго резистора, шунтированного вторым конденсатором, другой вывод которого соединен с первым выводом дополнительной обмотки зарядного дросселя. На фиг. 1 представлена схема иМпульсного модулятора, на фиг. 2 - вр менные диаграммы в различныхучастка)( схемы. Импульсный модулятор содержит источник питания 1, основную обмотку 2 зарядного дросселя 3, зарядный диод 4, линию формирования 5 и первичную обмотку 6 импульсного трансформатора 7, обмотку 8, нагрузку 9, комму1: грующйй элемшт 3.0 диод 11, конденсатор фильтра 12, пороговый элемент 13, рйулйруюший тиристор 14, дополнительную} обмотку 15- дросселя, конденсатор 16, резистор 17, устройство задержки 18, -диод 19, RC-цепочку из KOHfleHcaTopta 20 и резистор 21. Модулятор работает следующим образом. Резонансный заряд линии формирования 5 происходит через обмотку 2 дросселя 3 и диод 4 от источника 1 постоянного напряжения в течение времени Tj до напряжения U (фиг. 2 а). Ра;Эряд линии происходит через элемент 10 (при подаче на него импульсов Ujan ot внешнего источника). Период следования импульсов равен Т 7 Tj (фиг, 2 а,в). На нагрузке 9 формируются отрицательные выхо дньге йМпУ льсы с ам плиту до И Оц и длительностью Т (фиг. 2 с). Оанов|эе }енно во время импульсов че рез диод 19 происходит заряй вательно соединенных конденсаторов 16 и 20. Через некоторое время после вклю чения питания на модулятор напряжение на этих конденсаторах Ц. достигает величины немного меньшей, чем и(.Благодаря этому обеспечивается срезание .Искаженной верхушки выходных импульсов, т.е. ограничение их амплитуды на уровне иц Ug .Конденсатор 16, резисторы 17 и 21 и диод 19 в совокуп746876Ьстн образуют диодно-конденсаторный граничитель амплитуды. Бели выполнено условие де 1 и Rg- величины сопротивлений езисторов 17 и 21, а С и С - ем21, а ости конденсаторов 16 и 2О, то тогда эв на конденсаторе 16 буапряжение- и:, Ки 1;«;Г(фиг. 2d е), ет равно де ( C2)R2/{(,tУ,причем ,; rW .Rg, а в величину R входят входное сопротивление элемента 13 и сопротивле ние утечки тиристора 14. Стабилизация амплитуды выходных импульсов на нагрузке 9 достигается путем поддержания постоянства напряжения U Процесс стабилизации протекает следующим образом. Бели под действием дестабилизирующих факторов напряжение UQ к концу некоторого п-го импульса станет боль. . ,, шим, чем заданное значение Ц,„„,а напряжение станет большим, чем порог срабатывания Е элемента 13 (фиг, 2 е) то в момент окончания П-го импульса на выходе элемента 13 появятся импульсы ипор(фиг. 2 Р ). В устройстве задержки 18 эти импульсы задерживаются на время Tj( (фиг. 2И), превьзшающее длительность резонансного заряда 5, а затем поступают на управляющий элострод тиристора 14. Он отпирается и через него в обмотку 15 происходит разряд конденсаторза 16 в течение времени Тр4Т-Т . Напряжение IJ в течение этого времени спадает до нуля (фиг. 2 е). Напряжение Ug благодаря атому уменьшается до заданного уровня (фиг. 2d), так как напряжение на последовательно соединенных конденсаторах J 6 и 20 станет равным UO-UC Протекание тока разряда конденсатора 16 вьгзывает прявлевдё на основной обмотке 2 импульса отрицательной полярности с амплитудой большей, чем напряжение источника 1. Диод 11 благодаря этому отпирается и энергия из конденсатора 16 передается в конденсатор фильтра 12. После окончания процесса передачи энергии тиристор 14 и диод 11 запираются. В предлагаемом импульсном модуляторе достигается сглалшвание неравномерности на вершине выходных импульсов при одновременной стабилизации их амIплитуды.

Формул изобретения

Импульсный модулятор, содержаоций источник питания с конденсатором фильтра, с положительным полюсом которого соединены последовательно соединенные основная обмотка зарядного дросселя, зарядный диод, накопитель энергии, первичная обмотка импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого шунтирована н,агруакой, разрядный коммутирующий элемент, включенный между входом накопителя энергии и общей шиной модулятора, первый дополнительный диод, включенный между анодом зарядно1 о диодаи общей шиной модулятора, дополнительную обмотку зарядного дросселя, первый вывод которой соединен с одним из выводов первого резистора, шунтированного первым конденсатором, другой вывод которого соединен с анодом регулирующего коммутирующего элемента, катод которого соединен со вторым выводом йополни:гельной обмотки зарядного дросселя, пороговый элемент, отличаю шийся тем, что, с целью уменьшения, пульсаций ( на вершинах выходных импульсов, в него введены устройство задержки, второй ДополЩГтёЛЬйьТй диод, второй резистор и второй конденсатор, причем управляющий электрод регулирующего коммутирующего элемента соединен через устройство задержки с выходом порогового элемента,

вход которого соединен с первым выводом дополнительной обмотки зарядного дросселя, а второй дополнительный диод соединен с катодом с нагрузкой, а анодом с одним из выводов второго резистора,

шунтированного вторым конденсатором, другой вывод которого соединен с первым выводом дополнительной обмотки зарядного дросселя.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США № 3119968„ кл. 328-67, 19В4.

2.Патент СШД № 3333120, кл. 307-106, 1967.