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

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в импульсных передатчиках сверхвысоких частот (СВЧ). Известно устройство, содержащее регулирующий элемент в виде зарядного дросселя, шунтируемого внешней цепью в заданные моменты времени. В некоторых случаях используется так же разрыв цепи заряда с помощью управляемого ключевого элемента 1. Однако известное устройство имеет недостаточно высокую надежность. Известен также импульсный модулятор, содержащий регулирующий элемент, стабилизатор, который содержит зарядный дроссель с дополнительной обмоткой, управляемый ключ (тиратрон), диоды, пороговое устройство, делитель зарядного напряжения на резисторах, выполняющий функции датчика, а также источник опорного постоя1шого напряжения. Линейный модулятор содержит источник постоянного напряжения, зарядный диод, накопитель (например, линию формирования), коммутатор (тиратрон) и нагрзоку 2. Основные недостатки известного модулятора: - сложность из-за наличия активного ключевого элемента, порогового элемента, делителя напряжения, а также источника опорного напряжения;-: невысокая надежность из-за большого числа элементов .схемы. Цель изобретения - повышение надежности модулятора путем уменьшения скорости нарастания напряжения на разрядном коммутирующем элементе в послезарядный период. Эта цель достигается тем, что в модуляторе, содержащем источник питания, зарядный дроссель с дополнительной обмоткой, зарядный диод, накопитель энергии, нагрузку, разрядный коммутирующий элемент, стабилизатор напряжения, согласно изобретению, стабилизатор напряжения содержит мостовой выпрямитель, выПОЛНЙ1НЫЙ по схеме Латура, в одну диагональ которого включена дополнительная обмотка зарядного дросселя, а в другую- между каждым.из полюсов источника питания и местом соединения плеч мостового выпрямителя включен конденсатор, шунтируемый резистором, два 37 стабилизатрона.причем анод первого икатод второго соединены с разноименными полюсами источника питания, а катод первого и анод вто рого - с местом соединения плеч мостового выпрямителя. На фиг. 1 дана электрическая схема импульсного мойулятора; на фиг. 2, 3 - временные диаграммы напряжений. Регулирующий элемент 1 модулятора содержит зарядный дроссель 2, обмотку 3 и двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения по схеме .Латура на диодах 4, 5 и конденсаторах 6, 7. Вход выпрямителя подключен к дополнительной обмотке 3 дросселя 2. Выходная плюсовая клемма выпрямителя (катод диода 4) через конденсатор 8 подключена к од ноиметой клемме источника 9 постоянного на пряжения. Минусовая клемма выпрямителя (анод диода 5) через конденсатор 10 подключена к минусовой клемме источника 9. Кроме того, минусовая и плюсовая клемма выпрямителя через стабилитроны II и 12 подключены соответственно к плюсовой и минусовой клеммам источника 9. (В некоторых случаях конденсаторы 8 и 10 целесообразно шунтировать резисторами 13 и 14, показанными штриховой линией). Линейный модулятор содержит также зарядный диод 15, накопитель 16 (например, линию формирования), коммутатор 17 (например, тиратрон) и нагрузку 18. Модулятор работает следуюшим образм. Резонансный заряд накопителя 16 от источника 9 происходит через дроссель 2 и диод 15. При малых потерях в зарядной цепи и нулевых начальных условиях в индуктивности дросселя 2 зарядное напряжение на накопителе 16 определяется известным соотношением (фиг. 3): U(t) Б(1 - cosnt) - ид(0)со5П1, где S1 - резонансная частота зарядной цепи ид(0) - начальное напряжение на накопителе при t 0. Напряжение на обмотке 3 дросселя 2 равно (фиг. 3, б): . U(t) U(t) - El/n, где n - коэффициент трансформации обмоток дросселя. Из этих .соотношений следует, что выходное Напряжение двухполупериоДного выгфямителя с удвоением, подключенного к обмотке 3, ока зывается пропорциональным зарадному напряжению и. В зтом смысле выпрямитель являет ся датчиком велрпины Уд . Если теперь напряжения стабилизации UQI и Uo2 стабилитронов 11 и 12 в сумме выбраны равными заданной величине , т.е. n(Uo, + Uco) а n 2 и Е/2 UQI ; Е/2 Uo2. то к концу зарядного интерпала, когда fit тг, зарядное напряжение и,.,; 2Е и это происходит потому, что в этих условиях диоды 4 и 5 во ремя отрицательной и положительной частей олупериода зарядного напряжения открываются В результате происходит двустороннее ограничеие напряжения U(t) и, следовательно, U(t); омшшльная величина зарядного напряжения удет стабильной и равной (Uoi + Ucr2)n (фиг. 3, а, б). Избыточная энергия, запасенная в инуктивности дросселя 2 и кондезюаторах 6, 7, практически без потерь возвращается в источник 9. Разряд накопителя 16 на нагрузку 18 происодит через тиратрон 17 при подаче на него импульсов поджига. Стабилизация зарядного напряжения обеспечивается как при колебаниях напряжений источника 9, так и при изменениях, обусловленных пробоями в нагрузке (последние имеют место, например, при искрениях катода магнетрона). Технико-экономический эффект от использования предложения.заключается в существенном по сравнению с известным упрощении устройства и повышении надежности, исключении активных элементов схемы. Формула изобретения Импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник питания, зарядный дроссель с дополнительной обмоткой, зарядный ,диод, накопитель энергии, выход которого через нагрузку соединен с общей щиной модулятора, между которой и входом накопителя энергии.. включен разрядный коммутирующий элемент, стабилизатор напряжения, щунтирующий выход источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности модулятора путем уменьшения скорости нарастания напряжения на разрядном коммутирующем элементе в послезарядный период, стабилизатор напрйжения содержит мостовой выпрямитель, выполненный по схеме Латура, в одну диагональ которого включена допо;шите. обмотка зарядного дросселя, а в другую -т между каждым из полюсов источника питания и местом соединения плеч мостового выпрямителя включен конденсатор, шунтируемый резистором, два стабилитрона, причем анод первого и катод второго соединены с разноименными полюсами источника питагшя, а катод первого и анод второго - с местом соединения плеч мостового выпрямителя. Источники №1формзции, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3716798,. кл. 328-67, 1970. 2.Патент Великобритании № 1088901, кл. Н 3 Р, 1963 (прототип).