Импульсный модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/02 

Изобретение относится к радиотехн ке и может быть использовано в радио локационных передающих устройствах. Известен импульсный модулятор, со держащий источник постоянного напряжения, к которому подключено зарядное устройство,состоящее из дросг селя и диода, зарядный коммутатор, включенный в цепь заряда, емкостной накопитель энергии, ко входу которого подключен разрядный коммутатор, а к выходу - нагрузка l , Недостаток известного модулятора заключается в низкой надежности его работы при увеличении частоты следования импульсов. Известен также импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, к которому подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных зарядного устройства, формирующей линии, первичной обмотки импульсного трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключена нагрузка, и источника опорного напряжения, состоящего из параллельно включенных резистора и диода, раз рядный тиристорный коммутатор, включенный между входом формирующей лини и общей шиной, управляющий электрод которого подключен к выходу подмодулятора и ключевой элемент, вход которого подключен к источнику опорного напряжения 2 . Недостатком этого импульсного модулятора является низкая надежность работы при увеличении частоты следования импульсов и рассогласований нагрузки. Целью изобретения является повышение надежности при увеличении следования импульсов и рассогласовании нагрузки. Поставленная цель достигается за счет того, что в импульсном модуляторе, содержащем источник постоянного напряжения между положительным выводом которого и общей шиной включены последовательно соединенные зарядная цепь, формирующая линия, первичная обмотка импульсного трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключена нагрузка и источник опорного напряжения, состоящий из параллельно включенных резистора и диода) разрядный коммутирующий элемент, включенный между входом формирующей линии и общей шиной, управляющий электрод которогр подключен к выходу подмодулятора, и ключевой элемент, вход которого подключен к источнику опорного напряжения , между положительным выво дом источника постоянного напряжения и общей шиной дополнительно включены последовательно соединенные зарядная цепь и коммутирующий элемент, управляющий электрод которого через элемент задержки подключен к выходу поДмодулятора и непосредственно к выходу ключевого элемента, причем между входом формирующей линии и дополнительным коммутирующим элементом включен последовательный LC-контур.

На чертеже представлена принципиальная схема импульсного модулятора.

Импульсный модулятор содержит источник 1 постоянного напряжения, меж ду положительным выводом которогои общей шиной включены последовательно соединенные зарядная цепь 2, форми- рукндая линия 3, первичная обмотка 4 импульсного трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключена нагрузка 5 и источник б опорного напряжения, состоящий из параллельно включенных резистора 7 и диода 8, разрядный коммутирующий элемент 9, включенный между входом формирующей линии и общей шиной, управляющий электрод которого подключен к выходу подмодулятора 10 и ключевой элемент 11, вход которого подключен к источнику опорного напряжения; между положительным выводом источника 1 постоянного напряжения и общей шиной дополнительно включены последовательно соединенные зарядная цепь 12 и коммутирующий элемент 13, управлякяций электрод которого через элемент задёки 14 подключен к выходу подмодулято ра и непосредственно к выходу ключевого элемента, причем между анодами коммутирующих элементов включен последовательный LС-контур,соединенный индуктивностью 15 со входом формирую щей линии, а емкость 16 с анодом дополнительного коммутирующего элемента.

Импульсный модулятор работает еле дующим образом.

При включении источника 1 постоян ного напряжения через зарядную цепь

2,первичную обмотку импульсного трансформатора 4 и резистор 7 будет происходить заряд, формирующей линии

3.Одновременно в начале заряда формирующей линии 3 по цепи, образованной второй зарядной цепью 12, индуктивностью 15, емкостью формирующей линии 3, первичной обмоткой импульсного трансформатора 4 и резистором 7 произойдет заряд емкости 16.Постоянная времени заряда емкости 16 намного меньше времени заряда формирующей линии 3 (емкость 16 намного меньше суммарной емкости формирующей линии

При поступлении от подмодулятора 10 на управляющий электрод разрядного коммутирукицего элемента 9 запуска ющего импульса, последний переходит в открытое состояние, и формирующая линия 3 разряжается через разрядный коммутирующий элемент 9, диода 8 и первичную обмотку импульсного трансформатора 4,формируя на нагрузке 5 импульс напряжения.

Если импульсный модулятор работает при увеличенной частоте следования импульсов или рассогласованной в сторону увеличения сопротивления нагруз ке, то после окончания разряда формирующей ЛИВИИ 3 на аноде разрядного коммутирующего элемента 9 может {отсутствовать отрицательное напря ение частичного перезаряда линии, а ток зарядной цепи 2 может превышать ток выключения разрядного комму тирующего элемента 9. В этом случае {разрядный коммутирующий элемент 9 ос анется открытым (в аварийном состоянии) и, шунтируя вход формирующей линии 3, не позволит производить ее Заряд.

Открытое состояние разрядного коммутирующего элемента 9 будет продол жаться до того момента, пока задержанный с помощью элемента задержки 14 (на время несколько большее чем длительность формирующего модулятором импульса) импульс подмодулятора 10 не запустит дополнительный коммутирующий элемент 13. Дополнительный коммутирующий элемент 13, открываясь производит резонансный разряд емкости 16. через индуктивность 15 и открытый разрядный коммутирующий элемент 9, что приводит к прекращению прямого тока разрядного коммутирующего элемента 9 и переходу его в закры- тое состояние. Длительность импульса обратного напряжения, приложенного разрядному коммутирующему элементу 9, при резонансном разряде емкости 16 должна быть больше времени выключения разрядного коммутирукяцего элемента 9.

При перезаряде емкости 16 на ано де дополнительного коммутирующего элемента 13 появляется отрицательное напряжение, и последний переходит в закрытое состояниеi После этого на|чинается новый заряд формирующей линий 3,и цикл работы импульсного модулятора повторяется.В случаю работы модулятора при номинсшьной частоте следования импульсов и нагрузке модулятора, т.е. если после частичного перезаряда формирующей линии 3 разрядный коммутирующий элемент 9 под влиянием ,6трицательн го, напряжения на его аноде перейдет s закЕштое состояние, необходимость включения дополнительного коммутирующего элемента 13 исключается. Достигается это тем,что под влиянием тока заряда формирующей линии 3 на резисторе 7 источника опорного напряжения 6 выделяется положительное напряжение, отпирающее ключевой элемент 11, и последний шунтирует вход дополнительного коммутирующего элемента 13. В результате этого задержа :ный с помощью элемента 14 импульс подмодулятора 10 не запус кает допол:Нительный коммутирующий элемент 13. Таким образом, схема импульсного модулятора обеспечивает в случае увели чения частоты следования импульсов или рассогласования нагрузки в сторо ну увеличения ее сопротивления принудительное гашение разрядного коммутатора и надежную работу устройства. В импульсных модуляторах, где не предполагается преднамеренная работа с повышением частоты или рассогласованием нагрузки, предлагаемая схема с принудительным гашением разрядного коммутатора может быть использована, например,в качестве.быстродействующей защиты модулятора при переходов разрядного коммутирующего элемента в аварийное состояние (например,при слу чайном запуске его несинхронными им пульсс1ми) . Использование данного изобретения обеспечивает надежную работу импульс ных модуляторов, позволяет расширить область применения и технические воз можности устройства данного типа, формула изобретения Импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, меж ду.;положительным выводом которого и общей шиной включены последовательно соединенные зарядная цепь, формирующая линия, первичная обмотка импульсного трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключена нагрузка, и источник опорного напряжения, состоящий из параллельно включенных резистора и диода, разрядный коммутируКяций элемент, включенный между входом формирующей линии и общей шиной, управляющий электрод которопо подключен к выходу подмодулятора, и ключевой элемент, вход которого подключен к источнику опорного напряжения, личающийся тем, что, с целью повышения надежности при увеличе НИИ частоты следования импульсов и рассогласовании нагрузки, между положительным выводом Источника постоянного напряжения и общей шиной дополнительно включены последов а ель но соединенные зарядная цепь и коммутирукнций элемент управляющий электрод которого через элемент задержки подключен к выходу подмодулятора и непосредственно к выходу ключевого элемента, причем между входом формирующей линии и дополнительным коммутирующим элементом включен последовательный LC-контур. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 275114, кл. Н 03 К 3/137, опублик. 03.07.70. 2.Авторское свидетельство СССР № 452913, кл. Н 03 К 3/53, опублик. 05.12,74 (прототип) .