Импульсный модулятор

 

НМПУЛЬСНЬЙ МОДУЛЯТОР, содержащий источник питания, отрицательный полюс которого подключен к катоду модуляторного прибора, анод которого через последовательно соединенные трансформатор тока, накопитель и нагрузку соединен с его катодом, точка соединения трансформатора тока и i накопителя подключена к одному вывсР ду .первого дросселя, ключевой элемент , второй дроссель, генератор управляющих импульсов, подключенный к управляищему входу модуляторного прибора, отличающийся тем, что, с целью упрощения модулятора и повышения КПД при малой скважности и большой длительности импульсов, в него введена цепь управления ключевым элементом, причем второй дроссель индуктивно связан с первым и включен между положительным полюсом источника питания и другим выводом перво го дроссе тя, зашуятированного ключевым элементом, управляющие вхо (Л ды которого через цепь управления подключены к выходу трансформатора тока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ШИ Л

РЕСПУБЛИН цр Н 03 К 3/53

В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/" ::: -".::;,7р

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3480! 36/! 8-2! (22) 06.05.82 (46) 23,l!.83. Бюп. Ф 43 (72) В.И.Иаксимовский,З.В.Морозов и Б.Ф.Полторацкий (53) 62!.376.5(088.8) (56) !. .Бернштейн Э.А.,Рудяченко Н.К.

Импульсные радиопередающие устройства. Киев, "Техника", !963, с.97, рис.57.

2. Авторское свидетельство СССР

Ð 3!5280, кл. Н 03 К 3/53, !97! (прототип), (54)(57) ИИПУЛЬСНЬЙ МОДУЗИТОР, содержащий источник питания, отрицательный полюс которого подключен к катоду модуляторного прибора, анод которого через последовательно соединенные трансформатор тока, накопитель и нагрузку соединен с его катодом, точ;, SU„„1056436 А ка соединения трансформатора тока и накопителя подключена к одному вывд ду .первого дросселя, ключевой элемент, второй дроссель, генератор управлякицих импульсов, подключенный к управляющему входу модуляторного прибора, отличающийся тем, что, с целью упрощения модулятора и повышения КПД при малой скважности и большой длительности импульсов, в него введена цепь управления ключевым элементом, причем второй дроссель индуктивно связан с первым и включен между положительным полюсом источника питания и другим выводом перво" го дросселя, зашунтированного клю« чевым элементом, управляющие входы которого через цепь управле ния подключены к выходу трансформатора тока.

1056436

Изобретение относится к импульсной электронной технике большой мощности и может быть использовано для импульсной модуляции мощных СВЧ и других электронных приборов и устройств 5 работающих с малой смважностью и боль» шой длительностью импульсов.

Известны импульсные модуляторы с частичным разрядом накопителя,, содержащие ключевой элемент, подключенный через накопитель параллельно нагрузке, а через дроссель — параллельно источнику литания, Эти модуляторы просты и надежны pl g.

Недостаток этих устройств — малый 15

КПД при работе с малой скважностью, так как с уменьшением скважности в них становится существенным сквозной ток утечки через дроссель и кляч во время импульса, когда ключ открыт. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является импульсный модулятор, содержащий источник питания, отрицательный полюс которого подключен к катоду модуляторного 25 прибора, анод которого через последовательно соединенные трансформатор тока, накопитель и нагрузку соединен с его катодом, точка соединения трансформатора тока и накопителя под- З0 ключена к выводу первого дросселя, ключевой элемент, второй дроссель и генератор управляющих импульсов, подключенный к управляющему входу модуляторного прибора (2 ).

Недостатком известного модулятора является его сложность, так как в роли основного. переключающего элемента в зарядной цепи должен быть применен ключевой элемент того же класса и рассчитанный на то же рабочее направление, что и основной модуляторный прибор. Кроме того, устройство не может иметь высокий КПД из-за потерь в ключевом элементе и потерь обусловленных затратами энергии на накал.

Целью изобретения является упро- щение модулятора и повышение КПД при малой скважности и большой длитель50 ности импульсов.

Поетавленная цель достигается тем, что в импульсный модулятор, содержащий источник питания, отрицательный полюс которого подключен к катоду модуляторного прибора, анод которого через последовательно соединенные трансформатор тока, накопитель и нагрузку соединен с его катодом, точка соединения трансформатора тока и накопителя подключена к одному выводу первого дросселя, ключевой элемент, второй дроссель, генератор управляющих импульсов,.подключенный к управляющему входу модуляторного прибора, введена цепь управления ключевым элементом, причем второй дрос- сель индуктивно связан с первым и включен между положительным полюсом источника питания и другим выводом первого дросселя, зашунтированного ключевым элементом, управляющие входы которого через цепь управления подключены к выходу трансформатора тока, На чертеже представлена схема импульсного модулятора.

Модулятор содержит первый 1 и второй 2 дроссели, ключевой элемент

3, цепь 4 управления, трансформатор

5 тока, модуляторный прибор 6, накопитель 7 энергии, нагрузку 8, генератор 9 управляющих импульсов и источник 10 питания.

К выходу источника IO подключены последовательно соединенные второй дроссель 2, первый дроссель 1, зашунтированный ключевым элементом

3, трансформатор 5 тока, выход ко- торого,через цепь 4 управления подключен к управляющему входу ключевого элемента 3. Объединенные выводы первого дросселя 1 и трансформатора

5 тока соединены с катодом модуляторного прибора 6, управляющий вход которого подключен к генератору 9 управляющих импульсов, через последовательно соединенные накопитель 7 и нагрузку 8.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии накопитель 7 заряжен. При воздействии на вход модуляторного прибора 6 от генератора 9 входного управляющего напряжения U>„ прибор 6 открывается, накопитель 7 замыкается через трансформатор 5 и прибор 6 на нагрузку

8, где появляется напряжение U< ° Это напряжение держится до конца импульса.

Вследствие большой. величины индуктивности L L + 1.- + L >, где L „ — ин1 4 12 дуктивность первого дросселя; индуктивность второго дросселя; их взаимная индуктивность, сквозной ток во время действия импульса от источника 10 через дроссели 1,2 и модуляторный прибор 6 незначителен. Про10564

ВНИИПИ Заказ 9339/55

Тираж 936 Подписное

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

3 дифференцированный трансформатором

5 импульс, соответствующий моменту окончания модулирующего импульса на нагрузке 8 и соответствующей полярности, поступает через цепь 4 управ5 ления на управляющие электроды ти- ..рнсторов элемента 3. Тиристоры открываются и закорачивают обмотку дросселя 1. При этом суммарная индуктивность дросселей 1 и 2 резко падает до предельно малой величины определяемой геометрией катушек и коэффициентом их индуктивной связи. Во всяком случае индуктивность 1. 1. . Малая величина ин1.5 дуктивности L способствует уско-. ост ренному заряду накопителя 7 в паузе между импульсами. В конце цикла за36 4 ряда накопителя 7 ток и, соответственно напряжение на тиристорах падают до нуля, и последние автоматически закрываются,,т.е. приходят в состояние готовности к следующему импульсу. В момент прихода следующего импульса на вход модуляторного йрибора

6 цикл повторяется.

Таким образом, в устройстве заряд накопителя в паузе между импульсами производится через малую индуктивность, а ток, утечки протекает во время импульса через значительную индуктивность, что резко уменьшает потери и позволяет повысить КПД модулятора при работе с малой скважностью и большой длительностью импульсов.