Импульсный модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/02 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к импульсным передающим устройствам радиотехнических средств различного HaJHa4emw. Известен импульсный модулятор, содержащи источник постоянного нап|ряжения, зарядную цеп состоящую из последовательно соединенных дросселя и диода, зарядный конденсатор, повышающий трансформатор, генератор запускающих импульсов, управляемый коммутатор, линию формирования, включенную параллельно.вторичной обмотке повышающего трансформатора, нагрузку, подмодулятЪр, элемент задержки, вклю ченный между генератором запускающих импульсов и подмодулятором , тиристор, включенный последовательно первичной обмотке повышающего трансформатора, генератор поджига, включенный между генератором запускающих импульсов и управляю1Щ1м электродом тиристора, зарядный конденсатор, подключенный к выходу зарядной цепи и параллельно первичной обмот ке повышающего трансформатора и тиристору 11} Недостаток этого модулятора заключается в отсутствии возможности регулировки амтши туды импульсов на нагрузке. Известен также импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, параллельно которому включены два последовательно соединенных зарядных конденсатора и первичная обмотка повышающего трансформатора, к выводам которой в проводящем направлении гюдключены два тиристора, соединенные управляющими электродами с соответствующими выходными генератора управляющих импульсов, вход которого подключен к точке соединения генератора пусковых импульсов с элементом задержки, соединенным с подмодулятором, включенным в управляющую цепь коммутатора, а в uerei вторичной обмотки повышающего трансформатора включены линия фqJмиpoвaния с нагрузкой и коммутатор 2. Его недостатком также является невозможность регулировки амплитудь: импульсов на нагрузке. Цель изобретения - обеспечение возможности регулировки амплитуды импульсов на нагрузке. Поставленная цель достигается тем, что в имтульсный модулятор, содержащий источник посточнного напряжения, параллельно которому

включены два последовательно соединенных зарядш 1х конденсатора и первичная обмотка повышающего трансформатора, к выходам которой в проводящем направлении подключены .цва тиристора, соедине1шые управляющими электроДами с соответствующими выходами генератора управляющих импульсов, вход которого подключен к точке соединения генератора пусковых импульсов с элементом задержки, соединенным с подмодулятором, включенным и управляющую цепь коммутатора, а в цепь вторичной обмотки повышающего трансформатора включены линия формирования с нагрузкой и коммутатор, введены регулируемая индуктивность, включенная между общей точкой соединения зарядных

конденсаторов и средней точкой первичной обмотки повышающего трансформатора, конденсатор, включенный параллельно вторичной обмотке повышающего трансформатора, и диод, включенный между выводом вторичной обмотки повыщающего трансформатора и точкой соединения линии формирования с нагрузкой, причем нагрузка и коммутатор соединены последовательно между собой и подключены параллельно линии формирования.

На фиг. 1 изображена схема импульсного модулятора; на фиг. 2 - графики напряжений в узловых точках схемы импульсного модулятора.

Импульсный модулятор содержит источник 1 постоянного напряжения, параллельно которому включень два последовательно соединенных зарядных конденсатора 2 и 3; тиристоры 4 и 5; повышающий трансформатор 6, к Вь1йддш первичной обмотки 7 которого подключены

тиристоры в проводящем направлении, а в цепь вторичной обмотки 8 последовательно включен диод 9 и параллельно конденсатор 10, а между общей шиной и катодом диода включена лнния 11 формирсжания и последовательно соединенны нагрузка 12 с коммутатором 13; генератор пусковых импульсов 14, выход которого подключе к входу генератора 15 управляющих импульсов, который своими выходами подключен к управлюидам электродам тиристоров. Между общей точкой соединения зарядных конденсаторов и средней точкой первичной обмотки повышающего трансформатора включена регулирующая индуктивность 16. В управляющую цепь коммутатора последовательно с генератором пусковых импульсов включены элемент 17 задержки и подмодулятор 18.

Импульсный модулятор работает следующим образом.

Импульсы запуска модулятора (фиг. 2 а) с вь1хода генератора 14 пусковых «имп льсов по ступают одновременно на генератор 15 управляющих импульсов и элемент 17 задержки. С выхода генератора 15 снимаются сформированные

одаовременно с запускающими импульсами импульсы запуска тиристоров (фиг. 2 б и в), j подаваемые на каждый тиристор поочередт о. При этом зарядные конденсаторы 2 и 3 поочередно заряжаются от источника 1 постоянного напряжения и разряжаются через повышающий трансформатор 6 на линию 11 формирования.

В момент времени tj, когда зарядный конденсатор 2 заряжен приблизительно до напряжения источника питания (фиг. 2 г), а напряжение на зарядном конденсаторе 3 примерно равно нулю (фиг. 2 д), импульс запуска тиристоров (фиг. 2 в) поступает на управляющий электрод тиристора 4. Тиристор открывается, зарядный конденсатор 2 разряжается до нуля через регулируемую шздуктивиость 16 и верхнюю половину первичной обмотки 7 повышающего трансформатора 6, а зарядный конденсатор 3 заряжается до напряжения источника питания Ejjgj но цепи: плюс источника питания 1 тиристор 4 - верхняя половина первичной обмотки 7 повьппающего трансформатора 6 индуктивность 16 - минус источника питания. При этом энергия, запасенная в зарядных конденсаторах 2 и 3 в момент их заряда и разряда, заряжает конденсатор 10 (фиг. 2.ж) и конденсаторы линии 11 формирования (фиг.2 з)

В момент времени t2, когда напряжение йа линии 11 формировазния и конденсаторе 10 достигает максимума, №ристор 4 закрывается и начинается колебательный процесс (пунктир, фиг. 2 ж) в контуре, образованном конденсатором 10 и индуктивностью намагничивания повышающего трансформатора 6. Напряжение на линии формирования зафиксировано диодом 9.

В момент времени t импульс запуска, задержанный элементом 17 задержки, постутаед на подмодулятор 18, выходным импульсом которого (фиг. 2 е) открывается коммутатор 13, и на нагрузке 12 появляется импульс (фиг. 2;И). По окончании про цесса депонизации коммутатора (тиратрона) 13 схема готова к приходу следующего за скаю1цего импульса. Зарядный конденсатор 2 разряжен до нуля, а зарядный конденсатор 3 заряжен до напряжения источника питания EJJCT. .

Следующий запускающий импульс вызывает включение тиристора 5. Процессы разряда зарядного конденсатора 3 и заряда зарядного конденсатора 2 аналогичны процессам заряда - разряда зарядных конденсаторов 2 и 3, описанным выше.

Очередное включение тиристоров происходит во время протекания колебательного процесса (фиг. 2 ж) в котуре, образованном коДенсатором 10 и индуктивностью намагничивания повышающего трансформатора 6. Причем в зависимости от соотношений длительности процесса заряда-разряда зарядных конденсаторов 2 и 3 или, что тоже самое, процесса заряда ковденсаторов линии 11 формирования и периода отмеченного выше колебательного процесса при неизменном периоде следования импульсов запуска модулятора очередное включение тирис торов может происходить при различных значениях (как по знаку, так и по величине) напряжения на конденсаторе 10. Длительность процессов заряда-разряда зарядных конденсаторов определяется величиной индуктивности рассеяния повышающего трансформатора 6, величиной индуктивности 16, а также величинами суммарной емкости конденса ров 2 и 3 и суммарной емкости конденсаторов линии 11 формирования и конденсатора 10, а период колебательного процесса определяется величиной индуктивности намагничивания повышающего трансформатора 6 и емкости конденсатора 10. Таким образом, изменением величины индуктивности 16 или емкости конденсато ра 10 можн устанавливать на конденсаторе 10 уровень напря жения, при котором происходит очередное включение тиристоров. На фиг. 2 в интервале времени ti-t4 изображены процессы, соответствуюише значению LI регулируемой индуктивности 16, когда вклю чение тиристоров происходит при нулевом значении напряжения на конденсаторе 10, что равносильно отсутствию данного конденсатора. При значении величины индуктивности 16 Lj LJ продолжительность процесса зарядаразряда зарядных конденсаторов увеличивается, и включение тиристоров происходит при некого ром отрицательном напряжении на ковденсаторе 10 (интервал времени t4 -t,). В этом случае энергия, которой в данный момент обладает конденсатор 10, возвращается в зарядные конденсаторы 2 и 3, увеличивая напряжение ш одном из них до величины (. Е) и перезаряжая другой зарядный конденсатор до отрицатель ной величины (-ДЕ), что в свою очередь приводит к возрастанию напряжения на кондейсаВД- pax линии формирования и амплитуды напрЯжения на нагрузке. Следует отметить, что включение тиристоров при положительном напряжении, на конденсаторе Ю приводит к недоразряду зарядных конден саторов и соответственно к снижению амгогатуды выходного напряжения модулятора. Таким образом, изменяя величину индукпшности или емкости, можно регулировать амплитуду .импульсов на нагрузке модулятора. Этот способ регулировки удобен тем, что для его реализации используются реактивные 086 элементь, не потребляющие энергии, а следовательно не ухудшающие КПД модулятора. При использовании предлагаемого модулятора упроща:ются требования к источнику питания, в котором не требуется регулировка уровня выходного напряжения, в результате чего появляется возможность использования источника питания модулятора для одновременного питания нескольких радиотехнических устройств; кроме того, возможна стабилизация амплитуды выходных импульсов модулятора при значительной инерционности источника питания, не позволяющей реагировать на быстрые изменения амплитудь выходньгх импульсов. Формула изобретения Импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, параллельно которому включены два последовательно соединенньк зарядных конденсатора и первичная обмотка повыщающего трансформатора, к выводам которой в проводящем направлении подключены два тиристора, соединенных управляющими электродами с соответствующими выходами генераЛра управляющих импульсов,вход которого подключен к точке соединения тенфатора пусковых импульсов с элементом задержки, соеданенным с ггодмодулятором, 1включеннь1м в управляющую цепь коммутатора, а в 1аепь вторичной обмотки швышающего трансформатора включены линия формирования с нагрузкой и коммутатор, о т л и ч а К) щ и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности регулировки амплитуды импульсов на нагрузке, в него введены регулируемая индуктивность, включенная между общей точкой соединения зарядных конденсаторов и средней точкой первичной обмотки повышавдего трансформатора, конденсатор, включённый параллельно вторичной обмотке повыщающего трансформатора, и диод, включенный между выводом вторичной обмотки давыШющёго трансформатора и точкой соединения линии формирования с нагрузкой, причЫ нагрузка и коммутатор соединены последователбйо между собой и подключены параллельно лийии формирования. Источники информацгт, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 344570, л. Н 03 К 3/53, опублик. 07.07.72. 2.Авторское свидетельство СССР № 467458, л. Н 03 К 7/02, опублик. 15.04.75 (прототип).