Импульсный модулятор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ())) 815894

Союз Советскик

Социалистических реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.10.78 (21) 2669750/18-21 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Н 03 К 7/02

Геиударетвеииый комитет

СССР иа делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621.376..53 (088.8) Опубликовано 23.03.81. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 28.03.81

) )

|

t

) (72) Автор изобретения

В. Ф. Терехов (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиолокационных передающих системах и ускорителях элементарных частиц.

Известен импульсный модулятор, содержащий источник питания, зарядный дроссель, коммутатор; накопитель и устройство, стабилизирующее напряжение заряда накопителя, состоящее из ключевого регулятора и схемы сравнения, состоящей из последовательно соединенных лавинного диода и резистора и подключенной параллельно накопителю, причем катод диода соединен с, анодом коммутатора, а вход ключевого регулятора включен параллельно резистору схемы сравнения (1(.

Недостаток известного импульсного модулятора заключается в низкой стабильности

1 амплитуды выходных импульсов из-за неравномерности потребления тока питающей сети и низком КПД в результате потери мощности на внутреннем сопротивлении ключевого регулятора.

Известен также импульсный модулятор, содержащий источник постоянного тока, генератор запускающих импульсов, балластный конденсатор, зарядную цепь, включающую первичную и вторичную обмотки зарядного дросселя и управляемый коммутатор, управляющий электрод которого соединен с генератором запускающих импульсов, ключевой элемент, катод которого подключен ко

5 входу накопителя, анод — к общей шине, а управляющий электрод к первой схеме сравнения, второй вход которой соединен с делителем, включенным между выходом зарядной цепи и общей шиной; вспомогательная цепь заряда балластного конденеатора, |о подключенная параллельно этому конденсатору и состоящую из последовательно соединенных управляемого коммутатора и первичной обмотки, причем балластный конденсатор включен между положительным полюсом источника постоянного тока и первичной обмоткой зарядного дросселя и шунтирован диодом (2);

Недостатком этого модулятора также является низкая стабильность амплитуды выходных импульсов из-за неравномерности потребления тока питающей сети и низкий

КПД.

Цель изобретения — повышение КПД и стабильности амплитуды выходных импуль815894 сов путем уменьшения неравномерности потребления тока питающей сети.

Поставленная цель достигается за счет того, что в импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, между положительным полюсом которого и 5 общей шиной включены последовательно соединенные зарядная цепь, состоящая из дросселя и диода, формирующая линия и нагрузка, первый коммутирующий элемент, включенный между входом формирующей линии и общей шиной, а управляющим электродом подключен к выходу генератора тактовых импульсов, второй коммутирующий элемент, 10 подключенный управляющим электродом к выходу элемента сравнения, один из входов которого соединен с выходом делителя напряжения, включенного между анодом зарядного диода и общей шиной, а другой— с источником опорного напряжения, параллельно зарядному диоду включена цепь, состоящая из последовательно соединенных между собой дополнительных дросселя и диода, а второй коммутирующий элемент включен между объединенными выводами дополнительного диода и дросселя и общей шиной.

25

На чертеже представлена принципиальная схема импульсного модулятора.

Импульсный модулятор содержит последовательно соединенные источник 1 постоянного напряжения, зарядную цепь, состоящую из дросселя 2 и диода 3, формирующую линию 4 и нагрузку 5, генератор 6 тактовых

30 импульсов, первый коммутирующий элемент

7, второй коммутирующий элемент 8, управляющий электрод которого подключен к выходу элемента 9 сравнения. Один вход элемента 9 сравнения через резистивный делитель (резисторы 10 и 11) подключен к аноду зарядного диода 3, а второй вход элемента сравнения подключен к источнику 12 опорно соединенных между собой дросселя 13 и диода 14. Второй коммутирующий элемент

8 подключен между общей шиной и точкой соединения дросселя 13:с диодом 14.

Импульсный модулятор работает следующим образом.

При включении источника 1 постоянного напряжения через зарядную цепь (дроссель

2 и диод 3) и нагрузку 5 производится заряд формирующей линии 4. Когда напряжение на формирующей линии достигает необходимого уровня, срабатывает элемент 9 сравнения, подключенный своим входом через делитель на резисторах 10 и 11 и диод 3 к формирующей линии (при заряде формирующей линии перепад напряжения на открытом диоде 3 незначителен). Элемент 9 сравнения выделяет импульс, поступающий на у1)равляющий электрод коммутирующего элемента 8. Последний, открываясь, замыкает цепь, состояшую из дросселей 2 и 13, 50

55 ного напряжения. Параллельно зарядному диоду 5 подключена цепь из последователь- 40 на общую шину. В результате этого напряжение на аноде диода 3 становится меньше напряжения на его катоде, и диод 3 запирается, прекращая дальнейший заряд формирующей линии 4. С прекращением заряда формирующей линии ток от источника 1 продолжает протекать через дроссели 2 и 13, при этом дроссель 13 выполняет роль индуктивного накопителя, ток источника питания в этом случае не отличается от среднего тока заряда накопителя, в результате чего достигается уменьшение неравномерности потребления тока источника питания.

После подачи на управляющий электрод коммутирующего элемента 7 тактового импульса от генератора б, коммутирующий элемент открывается, и производится разряд формирующей линии 4 с формированием импульса напряжения в нагрузке 5.

После разряда формирующей линии коммутирующие элементы 7 и 8 закрываются остаточным «минусовым» напряжением частичного перезаряда, и начинается новый цикл заряда формирующей линии 4.

Дроссель 13, накопивший магнитную энергию, индуктирует перепад напряжения с полярностью, обозначенной на чертеже в скобках. Зарядный диод 3 под влиянием этого перепада напряжения запирается, и в начальный момент заряд формирующей линии происходит через дроссели 2 и 13 и диод 14.

После размагничивания дросселя 13 и израсходования его энергии диод 3 вновь открывается, и дальнейший заряд формирующей линии происходит через дроссель 2 и

aèoä 3. По достижении необходимого уровня напряжения на формирующей линии, элемент 9 сравнения снова срабатывает, и рабочей цикл устройства продолжается согласно описанному выше.

Таким образом, досле окончания заряда формирующей линии ток потребления от источника питания не прекращается, а переключается на индуктивный накопитель, в результате чего достигается более равномерное потребление тока и отсутствует паразитная модуляция сетевого напряжения частотой циклов заряда.

Благодаря отсутствию в схеме модулятора балластных омических нагрузок, КПД модулятора повышается.

Использование предлагаемого изобретения позволяет получить стабильную амплитуду выходных импульсов, уменьшение неравномерности потребления тока питающей сети и повышение КПД устройства, этим самым расширяются технические возможности и область применения импульсных модуляторов.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, между по815894

Составитель Д. Ходырев

Редактор Т. Киселева Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 695 88 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11IIfl «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ложительным полюсом которого и общей шиной включены последовательно соединенные зарядная цепь, состоящая из дросселя и диода, формирующая линия и нагрузка, первый коммутирующий элемент, включенный между входом формирующей линии и общей шиной, а управляющим электродом подключен к выходу генератора тактовых импульсов; второй коммутирующий элемент, подключенный управляющим электродом к выходу элемента сравнения, один из входов которого соединен с выходом делителя напряжения, включенного между анодом зарядного диода и общей шиной, а другой— с источником опорного напряжения, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения КПД и стабильности амплитуды выходных импульсов путем уменьшения неравномерности потребления тока питающей сети, параллельно зарядному диоду включена цепь, состоящая из последовательно соединенных между собой дополнительных дросселя и диода, а второй коммутирующий элемент включен между объединенными выводами дополнительного диода и дросселя и общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 356763, кл. Н 03 К 3/53, 07.12.72.

2. Авторское свидетельство СССР № 493012, кл. Н 03 К 7/02, 1975 (прототип) .