Устройство для моделирования импульсных помех

 

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ®<» G 06 6 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ юечеаее»»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3383410/18-24 (22) 07.01.82, (46) 23.04,83. Бюл. Н 15 (72) С,И.Матшин (53) 681.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 260291, кл. G 06 G 7/48, 1968.

2, Самуйтис В.П. и др. Имитатор импульсных помех. - В сб. "Помехи в цифровой технике", Вильнюс, 197 1, с. 237-239.

3. Авторское свидетельство СССР

1г 561972» кл. G 06 G 7/48, 1975 (прототип). (54) {57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ, содержа щее источник питающего напряжения, фильтр, разделительный трансформатор, задающий генератор, тиристорный формирователь импульсов, нагрузочный и ограничительный резисторы, накопитель энергии, источник питания, выходы которого подключены к входам накопителя, один выход которого непосредственно, а другой через ограничительный резистор подключены к входам тиристорного трансформаторного формирователя импульсов, соединенному управляющими входами с выходами задающего генератора, а выходами - с нагрузочным резистором и через разделительный трансформатор с одной из шин выхода фильтра, входы фильтра подключены к источнику пи" тающего напряжения, о т л и ч а ю" щ е е с я тем, что, с целвю повышегия КПД устройства и его быстродействия, устройство дополнительно.содержит управляемый ключ, выходы которого подключены параллельно тиристорному формирователю импульсов, а управляющие входы - к .дополнительным выходам задающего генератора.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ключ содержит последовательно соединенные конденсатор, катушку индуктивности, тиристор, зашунтированный зарядным диодом, а также коммутирующий диод, анод которого подключен к конденсатору и к выходу ключа, а катод - к катоду тиристора и к другому выходу ключа.

83 2

1 10139

Изобретение относится к моделирующим уст рой ст вам аналого вы числительной техники и может быть использовано при испытаниях аппаратуры на помехозащищенность, 5

Известно устройство для моделирования импульсных помех, содержащее исследуемую аппаратуру, источник питания, генератор управляющих импульсов, коммутатор и шунтирующее 1р устройство, Параллельно исследуемой аппаратуре и ее источнику питания включен с помощью коммутатора дополнительный источник питания, а генератор управляющих импульсов подключен своими входами к коммутатору и шунтирующему устройству, соединенному с коммутатором и дополнительным источником питания (1 ), Однако в устройстве имитируемая помеха не локализована и проходит на источник питания исследуемой аппаратуры, что искажает оценку помехозащищенности аппаратуры, Кроме того, ввиду последовательного соединения дополнительного источника питания и исследуемой .аппаратуры в момент имитации помехи к дополнительному источнику питания предъявляется требование обеспечения мгновенной мощности при заданном напряжении помехи.

Известно также устройство для моделирования импульсных помех, содержащее фильтр, входы которого «соединены с источником гитающего напряжения, а выходы через разделительные

35 конденсаторы подключены к нагрузочному резистору и к выходу накопителя, подсоединенного к дополнительному источнику питающего напряже.-. ния (2).

К недостаткам устройства относятся возможность моделирования только экспоненциальных импульсов помехи и отсутствие плавной регулировки длиl

45 тельности импульсов, в результате чего снижается достоверность оценки помехоустойчивости исследуемой аппаратуры.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования импульсных помех, содержащее источник питающего напряжения, подключейный через фильтр к исследуемой аппаратуры, дополнительный источник питания, под- 55 ключенный через накопитель к тиристорному формирователю импульсов, соединенному по управляющим входам с эадающим генератором, а по выходу - с нвгрузочным резистором и через разделительные конденсаторы с общими шинами фильтра и исследуемой аппаратуры (3 1

К недостаткам этого устройства относятся низкий КПД и малое быстродействие из-эа полного разряда накопителя на ограничительный резистор тиристорного формирователя импульсов после формирования прямоугольного импульса на нагрузке (иначе шунтирующий тиристор не включится ), в результате чего на ограничительном резисторе выделяется почти вся запасная энергия накопителя, что, в свою очередь, определяет повышенное потребление энергии дополнительным источником питания на заряд накопителя и увеличение времени заряда накопителя, Целью изобретения является повышение КПД устройства и его быстро" действия, Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования импульсных помех, содержащее источник питающего напряжения, фильтр, разделительный трансформатор, задающий генератор, тиристорный формирователь импульсов, нагрузочный и ограничительный резисторы, накопитель энергии, источник питанию, выходы которого подключены к входам накопителя, один выход которого непосредственно, а другой через ограничительный резистор подключен к входам тиристорного формирователя импульсов, соединенному управляющими входами .с выходами задающего генератора, а выходами - с нагрузочным резистором и через разделительный трансформатор с одной из шин выхода фильтра, входы фильтра подключены к источнику питающего напряжения, дополнительно введен управляемый клюв, выходы которого подключены параллельно тиристорному формирователю импульсов, а управляющие входы .- к дополнительным входам задающего генератора.

При этом ключ содержит последовательно соединенные конденсатор, катушку индуктивности, тиристор, зашунтированный зарядным диодом, а также коммутирующий диод, анод которого подключен к конденсатору и к выходу ключа, а катод - к катоду тиристора и к другому выходу ключа, 13983 4

3 10

На фиг. 1 приведена схема; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу устройства, Устройство для моделирования импульсных помех содержит источник

l питающего напряжения 1,,фильтр 2, выходы 3, разделительный трансформ;тор 4, задающий генератор 5, тиристорный формирователь 6 импульсов, нагрузочный резистор 7, ограничи тельный резистор 8, накопитель 9. источник 10 питания, подключенный через накопитель 9 и ограничитель ный резистор 8 к формирователю 6, соединенному управляющими входами с задающим генератором, а выхода-. ми - с нагруэочным резистором 7 и через разделительный трансформатор

4 с одной из шин выхода, входы фильтра подключены к источнику 1 питающего напряжения, а также ключ 11, выходы которого подсоединены параллельно формирователю 6 со стороны накопителя 9 и ограничительного резистора 8, а управляющие входык задающему генератору 5.

Ключ 11, представляющий собой последовательный 1.С-контур, состоит из последовательно соединенны,. конденсатора 12, катушки 13 индуктивности, тиристора 14, зашунтированного зарядным диодом 15, а также коммутирующего диода 16, анод которого подключен к конденсатору 12 и к выходу ключа, а катод - к катоду тиристора

14 и к другому выходу ключа.

В исходном состоянии накопительный конденсатор.17 накопителя 9 заряжен.до напряжения источника 10 питания, запускающий тиристор 1.8, шунтирующий тиристор 19 формирователя.

6 и тиристор 14 ключа 11 закрыты, конденсатор 12 ключа 11 заряжен до напряжения источника 10 питания по цепи источник 10 - зарядный дроссель

20 - зарядный диод 15 - катушка 13 индуктивности -. конденсатор 12ограничительный резистор 8. Двухканальный задающий генератор 5 с тремя гальванически развязанными выхо; дами обеспечивает управление выработкой импульсов тиристорным формирователем 6 импульсов и ключом 11, причем время задержки с импульса

li канала относительно импульса 1 канала определяет длительность выход" ного импульса на нагрузке.

В начальный момент времени t от 1 канала задающего генератора 5 открыS

36

20 т зо

З5

4О

50 вается тиристор. 18, что приводит к постепенному разряду накопительного конденсатора 17 через нагрузочный резистор 7, тиристор 18 и ограничительный резистор 8.. На нагрузке фор" мируется фронт и вершина импульса ho» мехи (фиг. 2а - ток через нагрузочный резистор 7). В момент времени и + Сот ll канала задающего генерао тора 5 открывается шунтирующий тирис" тор 19 формирователя 6 и тиристор 14 ключа 11. Тиристор 19 шунтирует нагруэочный резистор 7 и на нем формируется спад, длительность которого определяется временем включения тиристора 19. При этом накопительный конденсатор 17 продолжает разряжаться через тиристор 19 и ограничительный резистор 8 (фиг. 2б - ток через ограничительный резистор 8).

При включении тиристора 14 ключа 11 в контуре начинается колебательный процесс (фиг. 2в - напряжение на конденсаторе 12, фиг. 2г - ток колебательного контура). При этом через тиристор 19 формирователя 6 протекает суммарный ток колебательного контура ключа И и накопителя 9, определяемого ограничительным резистором

8 (фиг, 2д - ток через шунтирующий тиристор 19). Когда максимальное значение тока через ограничительный ре." зистор 8 меньше амплитуды тока колебательного контура, анодный ток тиристоров 19 и 14 в момент времени

t снова становится равным нулю и за2 тем переходит в цепь встречного коммутирующего диода 16. Во время протекания тока через коммутирующий диод 16 происходит восстановление запирающей способности тиристоров (фиг. 2е - ток через коммутирующий диод 16), Затем в момент .спада анодного тока диода 16 к нулю (t ) происходит восстановление напряжения на коммутирующем конденсаторе 12 и отключение цепи разряда накопителя

9 от тиристорного формирователя 6 импульсов, т.е, ключ 11 предотвращает полный разряд накопителя.

I.Для обеспечения надежной коммутации тока тиристоров необходимо, что5ы период собственных колебаний контура „, был в 2-3 раза больше времени выключения тиристоров, а амплитуда тока колебательного контура была в 2 раза больше максимального тока через ограничительный резистор

101398

8, Параметры контура выбираются из соотноиений, с, / —— . 1 к к

=2 1

Of@ где Г„ - постоянная времени колебательного контура, - индуктивность коммутирующей к

Ъ катушки 13; 10

С - емкость коммутирующего конк денсатора 12

R - сопротивление ограничитель" огр ного резистора 8, причем ограничительный резистор 8 вы- 5 бирается из конкретных условий.

Для лучшего согласования и гальванической развязки нагрузки (исследуемого прибора) и тиристорного формирователя импульсов применен раздели" щ тельный трансформатор 4, Он должен обеспечивать одновременное прохождение токов питания исследуемой аппаратуры и вводимых импульсных помех без насыщения сердечника, Возможно 2 подключение вторичной обмотки транс" форматора параллельно цепям питания исследуемой аппаратуры, Введение ключа в цепь. разряда накопителя электрической энергии, пре3 6 двтврашающего полный разряд накопителя на ограничительный резистор, приводит к уменьшению времени заряда накопителя, уменьшению потребляемой энергии дополнительным источником питания на заряд накопителя и уменьшению расееиваемой мощности ограничительным резистором.

В свою очередь, уменьшение времени заряда накопителя увеличивает быстродействие устройства (частоту коммутации нагрузки), которое определяется теперь, в основном, частотными свойствами используемых тиристоров, а уменьшение потребляемой энергии дополнительным источником питающего напряжения на заряд накопителя и рассеиваемой мощности ограничительным резистором повышает КПД устройства в 9 раз и составляет 903 (в известном устройстве КПД составляет не более 104) .

Испытания показали надежность действия такого устройства и возможность моделирования импульсных помех прямоугольной формы с. крутыми фрон-. тами в широком диапазоне частот, длительностей и амплитуд помех, при этом практически отсутствует переходный процесс.

10339ВЗ фиг. l

1013983 ()

®

®

®

Р

8НИИПИ Заказ 3019/59 Тираж 704 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4