Импульсный модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/02 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

1

Изобретение относится к импульсной технику и мояеет быть использовано преимз ществедао в импульсных передатчиках СВЧ для радиолокации, а также в устаиовк;ах для ускорений ряженш 1Х частиц.

Известен импульсный модулятор, содержаидай источник постоянного напряжения, зарядную цёПь; состоящую из последовательно соединенншг дросселя и диода, зарядньгй конденсатор, повы- ,,. шающий трансформатор, генератор запускающ сс импульсов, управляемый коммутатор, nmmto формирования, нагрузку, подмодулятор, и элемент задержки, включенный между генератором запускающих импульсов и п6дмодуля:ТОроМ;; 5 последовательно с первичной обмоткой повышающего трансформатора включен тиристор, ущзавляемый генератором поджига, подключенным к выходу генератора запускающих импульсов, к выходу зарядной цепи параллельно первичной jg обмотке к тиристору подключен зарядный конденсатор, а линия формирования включена параллельно вторичной обмотке повышающего трансф орматора 1 .

Недостатком известйого модулятора является ймзкий, козф(|жциент полезного действия из-за постоянного подмагнйчивания сердечника повышающето трансформатора.

Известен также импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, параллельно которому подключены два последовательно соедйнейяьтгзаряздных котденсатора и два тиристора в прбвЬдяИЕеМ направлений, ynpasляюидае зяектродаг которых соединены с генератором уйра&лянйрк импульсов, включенным между генератором г лсковых импульсов и злеMSHTdM задержан, повышающий трансформатор, первичная обмотка которого включена между ти иетбра1шггш- с ёдашгтв№ат1вдшочша ---

1C точке соединения зарядаых конденсаторов, а параллельно вторичной обмотке включены последовате1шно соединенные линия формирования с нагрузкой и коммутатор, между управляющим электродом которого и элементом задержки включен подмодулятор 2.

Недостаток известного импульсного модулятора заключается в постоянном подмагничивании сердечника повышающего трансформатора, что приводит к зменьшению коэффициента полезного действия. Цель изобретения - повысить КПД за счет устранения постоянного подмагничивания сердечника повышающего трансформатора. Это достигается тем, что в импульсном моду ляторе; содержащем источник постоянного напря жения, параллельно которому подключены два последовательно соединенных конденсатора и два тиристора в проводящем направлении, управняющие электроды которых соединеш с генератором у1фавляющих импульсов, включенным между генератором пусковых импульсов и элементом задержки, повышающий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к точке соединения конденсаторов, а параллельно вторичной обмотке включены по следовательно соединенные линия формирования с нагрузкой и коммутатор, между управля ющим электродом которого и элементом задержки включен подмодупятор, к точке соединения тиристоров подключен второй вывод первичной обмотки повышающего трансформатора, а к его вторичной обмотке подключен Двухполупериодный выгфямитель. На фиг. 1 показана принципиальная схема импульсного модулятора; на фиг. 2 - эпюры тпряжений на элементах схемы. Имйульсный модулйтор содержит источник постоянного напряжения, к выходу которого подключены зарядные конденсаторы 2 и 3 включенные последовательно, а также соединенные последовательно тиристоры 4 и 5, при этом анод тиристора 4 подключей к полгай тельному полюсу источника 1, а катод ткристо ра 5 - к отрицательному полюсу; повышающи трансформатор 6 с первичной 7 и вторичной 8 обмотками и ферромагнитным сердечником. Первичная обмотка повышающего трансформато одними выводом подключена к общей точке ко денсаторов 2 и 3, а feVopbiM - к точке соедин ния катода тиристора 4 с анодом тиристора 5. В цепь вторичной обмотки 8 включены соединенные последовательно линия формирования 9 и нагрузка 10, защунтированные коммутатором {юпример тиратроном 11, . К управляющему электроду комрлутатбрапбдалючёны последова тельно элемент задержки 12 и подмодулятор 1 причем вход элемента задержки 12 связан с выходом генератора 14 пусковых имг льсов. Управляющие электроды тиристоров 4 и 5 подключены к выходам генератора 15 угравляющих импульсов, вход которого связан с выходом генератора 14 пусковых импульсов. .х««,,А-.. В цепь вторичной обмотки повьштающего трансформатора 8 включен дополнительно , двухполупериодный выпрямитель 16. Импульсный модулятор работает следующим образом.

746907 В ИСХОДНОМ состоянии до подачи импульсов апуска управляющие электроды тиристоров , 5 и тиратрона И, одинаковые по величине мкости конденсаторы заряжены до на1ч яжеия Ео/2. Импульс запуска модулятора с выхоа генератора 14 поступает одновременно на енератор 15 и элемент задержки 12. На выходе генератора 15 импульсы запуска (см. фиг. 2, б и в) тиристоров 4 и 5 формируются одновременно с пусковыми импульсами генератора И, но на каждый тиристор подаются поочередно. Тиристор 5 в момент tj открывается конденсатор 3 разряжается до нуля через первичную обмотку 7. Конденсатор 2 в.это же время заряжается до напряжения ЕО (см. фиг. 2,г), линия формирования 9 также заряжается через выпрямитель 16. В момент tj окончания заряда линии формирования 9 на подмодулятор 13 подается задержанный в элементе 12 импульс (см. фиг. ). Тиратрон 11 поджигается и на нагрузке 10 появляется импульс, показанный на фиг. 2,з. После разряда конденсатора 3 и заряда конденсатора 2 тиристор 5 выключается. Первый цикл заряда линии формирования 9 заканчивается. После деионизации тйратройа И модулятор оказывается готовым к приходу следующего пускового импульса. При этом запускается уже тиристор 4 и конденсатор 2, заряженный до напряжения EQ, разряжается до нуля через первичную обмотку 7. Направление тока разряда на этот раз противоположно току разряда в предыдущем цикле. Конденсатор 3 заряжается до напряжения EQ (см. фиг. 2, в, г, д), так как тиристор 5 заперт. Линия формирования 9 также заряжается через выпрямитель 16 до напряжешгя (см. фиг. 2, г) в два раза больщего, чем щ)и прохождении первого импульса. Двухполупериодаый выпрямитель 16 необходим, поскольку полярность напряжения на вторичной обмотке 8 различна: во время четных импульсов, она,например, положительна, а во время не,четных - отрицательна. Предотвращение защгска тиристора 5 одновременно с запуском тиристора 4 и наоборот, обусловленное эффектом dU/dt может быть исключено известными способами. Например, тиристоры могут быть защунтированы последовательными RC-цепочками. Далее процессы повторяются. Направления токов разряда конденсаторов 2 и 3 в двух смежных циклах оказываются противоположными. Таким образом, устраняется постоянное подмагничивание ферромагнитного сердечника повышающего трансформатора 6. В результате потребление энергии всем устройством уменьшается и КПД увеличивается. Технико-экономический эффект от применени предлагаемого модулятора состоит в том, что в результате устранения постоянного подмагнйчивания сердечника трансформатора удается существенно уменьшить массу-и габариты модулятора, при этом КПД модулятора увеличивается на 1015%.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий, источник постоянного напряжения, параллельно кото- д рому подключены два последовательно соединенных конденсатора и два тиристора в проводящем направлении, управляюище электроды которых соединены с генератором управляющих импульсов, включенным между генератором пусковых 5 импульсов и элементом эадержки, повышающий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к точке соединения котденсаторов, а параллельно вторичной обмотке включены последовательно соединенные линия формирования с нагрузкой и коммутатор, между управляющим электродом которого и элементом задержки включен подмодулятор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД за счет устранения постоянного подмагничивания сердечника повышающего траясформатора, к точке соединения тиристоров подключен второй вьгаод первичной обмотки повышающего трансформатора, а к его вторичной обмотке подключен двухполупериодный выпрямитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Д

746907