Импульсный модулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >841106 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9601815 (22) Заявлено 01D279 (21) 2719293/18-21 (51)М. Кл з с присоединением заявки ¹

Н 03 K 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений

° и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 376. . 53 (088.8) Опубликовано 230681. Бюллетень N9 23

Дата опубликования описания 2306.81 (72) Авторы изобретения

Г. Л. Розанов и Н. П. Силкин (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в им пульсных передающих устройствах как . источник питания СВЧ-генераторов.

Известен импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, зарядные дроссель и диод, накопитель энергии, импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого шунтирована нагрузкой:, а управляемый с выхода генератора тактовых импульсов разрядный коммутирующий элемент включен между .входом накопителя энергии н общей шиной модулятора и шунтирован резистивным 15 делителем напряжения, средний вывод которого соединен с одним из входов устройства сравнения, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, цепь из после-,20 довательно соединенных резистора и.дополнительного коммутирующего элемента, управляющий электрод которого соединен с выходом устройства срав-. нения (1).

Недостаток известного импульсного модулятора заключается в низкой надежности из-за перенапряжений в цепи питания.

По основному авт.св. В 601815 известен также импульсный модуляторр содержащий последовательно соединенные выпрямитель," зарядные дроссель и диод, накопитель энергии, импульс-1 ный трансформатор, вторичная обмотка которого шунтирована нагрузкой, а управляемый с выхода генератора тактовых импульсов разрядный коммутирующий элемент включен между входом накопителя энергии и общей шиной модулятора и шунтирован реэистивным делителем напряжения, средний вывод которого соединен с одним из входов устройства сравнения, другой вход которого соединен с ныходом источни ка опорного напряжения, цепь иэ последовательно соединенных резистора и дополнительного коммутирующего элемента,.управляющий электрод которого соединен с выходом устройства сравнения, анод — с.анодом зарядного диода, а один иэ выводов реэисторас выходом накопителя энергии .(21.

Недостатком этого импульсного модулятора является низкая надежность из-за повторяющихся высоковольтных пробоев в накопителе энергии.

Цель изобретения - повьааение надежности путем исключения повторяю841106 шихся высоковольтных пробоев в нако-. . пителе энергйи.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный модулятор по авт. св. Р 601815 введены два элемента запрета, первые входы которых соединены с шиной тактовых импуль,сов, второй вход первого элемента запрета псдключен к выходу резистив ного делителя, а выход соединен .с вйходом элемента сравнения, шиной отключения модулятора и вторым вхо дом второго элемента запрета, выход которого соединен со входом .усилителя тактовых импульсов.

При пробое в накопителе энергии первый элемент запрета выдает сигнал 15 на включение дополнительного шунтирующего элемента и отключение модулятора, а второй элемент запрета прекращает поступление тактовых импульсов на разрядный коммутирующий элемент;

На фиг. 1 изображена схема импульсного модулятора, на фиг. 2 - эпюры напряжения в различных точках схеьы. (а — последовательность тактовых импульсов, б - форма напряжения на накопителе энергии в известном импульсном модуляторе в — форма напряжения на накопителе энергии в заявленном импульсном модуляторе;

I - сигнал отключения модулятора).

Импульсный модулятор содержит последовательно соединенные выпрями тель 1, зарядные дроссель 2 и диод 3, накопитель 4 энергии, импульсный 35 трансформатор 5 с первичной 6 и вторичной 7 обмотками, последняя из которых шунтирована нагрузкой 8, разрядный коммутирующий элемент 9, включенный между входом накопителя 4 энергии и общей шиной модулятора и шунты- 40 рованный резистивным делителем на резисторах 10 и 11, выход которого соединен с одним из входов элемента

12 сравнения источника опорного напряжения, цепь из последовательно сое- 45 диненных резистора 13 и дополнительного коммутирующего элемента 14, управляющий электрод которого соединен с выходом элемента 12 сравнения. Анод дополнительного коммути- 50 рующего элемента 14 соединен с анодом зарядного диода 3, а один из выводов резистора 13 - с выходом накопителя 4 энергии. Тактовый импульс усиливается усилителем 15 °

Первые входы элементов 16 и 17 запрета соединены с шиной тактовых импульсов 18, другой вход соединен с шиной

19 источника опорного напряжения элемента 12 сравнения, второй вход элемента 16 запрета подключен к выходу dO реэистивного делителя, à его выход соединен с выходом элемента сравнения, шиной отключения модулятора 20 и вторым входом второго элемента

17 запрета, выход которого соединен 65 со входом усилителя тактовых импульсов.

Импульсный модулятор работает следующим образом.

При нормальной работе (отсутствие пробоев в накопителе 4 энергии) на выходе первого элемента 16 запрета, сигнал отсутствует, так как тактовые импульсы поступают на это устройство раньше, чем отрицательные импульсы со средней точки резистивного делйтеля на резисторах 10 и 11 в моменты времени О, tg (фиг. 2в) и запрещают формировайие выходного сигнала.

Тактовые импульсы проходят через второй элемент 17 запрета на усилитель 15 тактовых импульсов и включают в требуемые моменты времени разрядный элемент 9. В дальнейшем процессы разряда и заряда накопителя энергии повторяются.

Пусть в момент времени с произошел пробой, например, в одном из конденсаторов накопителя энергии.Отрицательный импульс с резистивного делителя на резисторах 10 и 11 приводит к формированию приходящего раньше очередного тактового импульса выходного сигнала элемента 16 запрета.

Этот сигнал поступает на вход шины устройства отключения модулятора 20 и включает дополнительный коммутирующий элемент 14, вследствие чего накопитель энергии не может зарядиться выше напряжения выпрямителя 1. Одновременно выходной сигнал элемента 16 запрета запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент 17 запрета и делает невозможным включение разрядного коммутирующего элемента 9 в моменты времени t, t<, t Это необходимо для того, чтобы исключить разряд накопителя энергии и,следовательно, появление напряжения отрицательной полярности 1 моменты времени t 3, так как это напряжение закроет дополнительный коьвфутирующий элемент

14, и начнется обчный заряд накопителя энергии до следующего пробоя в момент времени tz (t. ).

Таким образом, при высоковольтном пробое в накопителе 4 энергии напряжение на нем ограничивается величиной напряжения источника питания, которое примерно вдвое меньше рабочих значений напряжений накопителя энергии и не вызывает повторяющихся пробоев его элементов, при этом модулятор отключается.

В известном устройстве после пробоя в момент времени tg начинается обычный заряд накопителя энергии (фиг. 2б).

В момент времени t> накопитель энергии разряжается и начинает вновь заряжаться до очередного пробоя в момент вРемени t4.

Далее процессы повторяются. Вследствие того, что не появляются условия

841106

Формула изобретения для срабатывания защиты, это может продолжаться -бесконечно долго, Так как при этом перенапряжения не возникают, защита от перенапряжений не сработает. Токовая защита не сработает, потому что потребление тока не превышает установленного уровня за)циты.

Повторяющиеся пробои происходят в произвольные моменты времени, вследствие чего напряжение на накопителе

4 энергии в моменты времени tÇ t5 имеет небольшую величину, а на- . пряжение обратной полярности недостаточно для закрывания разрядного коммутирующего элемента 9, при этом !5 весь ток выпрямителя 1 идет через открытые зарядный диод 3 и разрядный коммутирунщий элемент 9, в результате чего они выходят из строя.

Следует учитывать, что в высоковольт- gp ных модуляторах зарядный диод 3 и разрядный коммутирующий элемент, 9 состоят из нескольких десятков последовательно включенных диодов и тиристоров, что отказ (пробой) одного из элементов накопителя энергии приводит к выходу из строя других элементов модулятора, а также несоответствию его параметров заданным требованиям.

Таким образом, предлагаемое тех-: ническое решение исключает воэможность выхода из строя других эле» ментов модулятора при пробоях s, накопителе энергии, следовательно, имеет более высокую надежность.

Импульсный модулятор по авт.св.

9 660011881155, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения повторяющихся высоковольтных пробоев в накопителе энергии, в него введены два элемента запрета, первые входы которых соединены с шиной тактовых импульсов, второй вход первого элемента запрета подключен к выходу резистивного делителя, а выход соединен с выходрм элемента сравнения, шиной отключения модулятора и вторым входом второго элемента запрета, выход которого соединен со входом усилителя тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии 9 1089797, кл. Н 3 Р, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР з 601815, кл. Н 03 К 7/02, опублик.

05.04.78 (прототип).

841106

Составитель Д. Ходырев

Техред А.Бабинец Корректор Н. Бабинец

Редактор С. Родикова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4

Заказ 4868/83 Тираж - 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5