Импульсный модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/02 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике в частности к модуляторам, формирующим мо ные импульсы с крутым срезом модули рующего импульса. Известен импульсный модулятор г содержащий зарядный дроссель и зарядный диод, линию формирования. основной коммутатор, нагрузку, вспо могательный коммутатор и конденсатор фильтра источника питания 1 . Недостатком такого модулятора является низкий КПД. Из;вестен также импульсный модуля тор, содержащий источник питания, к положительному полюсу которого подключены последовательно соединенные цепь заряда и первый коммутирующий элемент, управляющий электрод которого подключен к первому, а катод ко второму выходу первого управляющ го элемента и к нагрузке, подключен ной другим выводом к общей шине, ли нию формирования, включенную между объединенными выводами цепи заряда первого коммутирующего элемента и общей шиной, элемент задержки, вклю ченный между входами первого и второго управляющих элементов, второй ко№и1утирующий элемент, управляющий электрод которого подключен к первому, а катод - ко второму выходу второго управляющего элемента, шунтирующий диод и линию задержки, включенную последовательно со вторым коммутирующим элементом и диодом в цепь, шунтирующую нагрузку, причем общая шина линии задержки подключена к объединенным выводам нагрузки и второго коммутирующего элемента к общей шине линии формирования, а один из выводов линии задержки через резистор подключен к выходу цепи заряда 2 . Недостатками такого импульсного модулятора являются низкие КПД и надежность работы. Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы импульсного модулятора. Это достигается тем, что в импульсный модулятор, содержащий источник питания, к положительному полюсу кото- . рого подключены последовательно соединенные цепь заряда и первый коммутирующий элемент, управляющий электрод которого подключен к пepвoмy а катЬд - ко второму выходу первого управляющего элемента и к нагрузке, подключённой другим выводом к общей шине, линию формирования, включен- ную между объединенными выводами цепи заряда и первого коммутирующего элемента и общей шиной, элемент задержки, включенный между входами первого и второго управляющих элементов

второй коммутирующий элемент, управляющий электрод которого подключен

к первому, а катод - ко второму выходу второго управляющего элемен- 0 та и шунтирующий диод, введен резистивный делитель напряжения , включенный параллельно линии формирования, а шунтирующий диод включен в проводящем направлении между первым и вто- J5 рым коммутирующими элементами, причем объединенные выводы шунтирующего диода и второго коммутирующего элемента соединены с выходом резистивного делителя, а катод второго коммутирую- 20 щего элемента подключен к общей шине.

На чертеже дана схема импульсного модулятора.

Импульсный модулятор содержит источник 1 питания, к положительно- . 25 му полюсу которого подключена цепь заряда 2, а между выходом цепи заряда и общей шиной параллельно источнику питания включена линия 3 формирования. К объединенным вывод&.м -.. цепи заряда и линии .формирования подключен первый коммутирующий элемент 4, к катоду которого параллельно линии формирования подключена нагрузка 5 и шунтирующая цепь, состоящая из последовательно соединенных шунтирующего диода 6, второго коммутирующего элемента 7 и резистивного делителя, состоящего из резисторов 8 и 9 и включенного параллельно линии формирования. Средняя точка ре- 40 зистивного делителя соединена с объединенными выводами шунтирующего диода и второго коммутирующего элемента, катод которого подключен к общей шине.

К управляющим элеквродам и катодам первого и второго коммутирующих элементов подключены первые и вторые выходы управляющих элементов 10 и 11 соответственно, а между их , входами включен элемент 12 задержки. .

Импульсный модулятор работает следующим образом.

В паузе между -импульсами через

цепь заряда 2 производится резонанс- . ный заряд линии 3 формирования до двойного напряжения источника 1 питания. При этом точка объединенных выводов шунтирующего диода 6 и второго кo мyтирующего элемента 7 пос- 0 тепенно (за время заряда линии 3 формирования) приобретает потенциал, равный источнику 1 питания,

так как резисторы 8 и 9 образуют целитель напряжения с отношением 5

который включен параллельно линии 3 формирования. Медленное (с крутизной не .более 30 В/мкс) нарастание напряжения необходимо по условиям работы тиристорного,управляемого ключа. При подаче импульсов запуска через управляющий элемент 10 на первый кoIvIмyтиpyющий элемент 4 последний включается, разряжая линию 3 формирования на нагрузку 5. При этом на нагрузке 5 возникает импульс положительной полярности с амплитудой, равной напряжению источника 1 питания. Так как потенциал общей точки диода б и второго коммутирующего элемента 7 приблизительно равен амплитуде импульса на нагрузке 5 , то и потенциал на втором коммутирующем элементе 7 во время действия импульса не изменяется. К концу действия импульса на нагрузке через элемент 12 задержки и второй управляющий элемент 11 включается втрой коммутирующий элемент 7, который черкез шунтирующий диод б закорачивает нагрузку 5, обеспечивая крутой спад формируемого импульса. Меняя величину элемента 12 задержки, можно в некоторых пределах регулировать или стабилизировать длительность формирующего импульса.

После полного разряда линии формирования управляемые коммутирующие элементы 4 и 7 выключаются и процесс работы модулятора повторяется.

Пасса импульсного модулятора за счет исключения нелинейной линии фор мирования снижается не менее чем на 20%,а КПД повышается примерно на 10% Кроме того, изобретение позволяет умшить длительность среза выходных импульсов с 5 МКС до 0,5 МКС.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий источник питания, к положительному полюсу которого подключены последовательно соединенные цепь заряда и первый коммутирующий элемент, управляющий электрод которого подключен к первому, а катод - ко второму выходу первого управляющего элемента и к нагрузке, подключенной другим выводом к общей шине, линию формирования включенную между объединенными выводами цепи заряда.и первого коммутирущего элемента и общей шиной, элемент задержки, включенный между входами и первого и второго управляющих элементов, второй коммутирующий элемент управляющий электрод которого подключен к первому, а катод - ко второму выходу второго управляющего элемента , и шунтирующий диод, о т л ич а ю щ и и с я , тем, что, с целью повышения КПД и надежности, в него введен резисЛ1вный делитель напряжения, включенный параллельно линии формирования, а шунтирующий диод включен в проводящем направлении между первым и вторым коммутирующим элементами, причем объединенные выводы шунтирующего диода и второго комму- J тирующего элемента соединены с выходом резистивного делителя напряжения, а катод второго коммутирующего элемента подключен к общей шин.е. :

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании 1088761, ;кл. Н 3 Р, опублик. 5.10.67.

2.Авторское свидетельство СССР 441645, кл. Н 03 К 3/53, опублик. 30.08.78 (протохип).