Импульсный модулятор

 

Союз Советских

Соцмалнстических

Республик

О П И С А Н И Е 746907

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

I

1 .". ° (61) Дополннтельное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 01.03.78 (2I ) 2584177/18-21 (51) М. К. .

Н 03 К 7/02 с присоединением заявки J%

Гааударатввнный камитвт (23) Приоритет па делам изобретений и аткрытий

Опубликовано 07.07.80. Бктллетень,% 25 (53) УДК 621.376. .53 (088,8) Дата опубликования описания 07.07.80 (72) Автор изобретения

В. С. Уманский (7!) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике. и может быть использовано преимущественно в импульсных передатчиках СВЧ для радиолокации, а также в установках для ускорений заряженных частиц.

Известен импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, зарядную цепь, состоящую из последовательно соединенных дросселя и диода, зарядный конденсатор, повы- „ шающий трансформатор, генератор запускающих импульсов, управляемый коммутатор, линию формирования, нагрузку, подмодулятор, и элемент задержки, включенный между генерато/ ром запускающих импульсов и подмодулятброМ1 последовательно с первичной обмоткой повышающего трансформатора включен тиристор, управляемый генератором поджига, подключенным к выходу генератора запускающих импульсов, .к выходу зарядной цепи параллельно первичной обмотке к тиристору подключен зарядный конденсатор, а линия формирования включена параллельно вторичной обмотке повышающего трансформатора (1).

Недостатком известного модулятора является низкий, коэффициент полезного действия иэ-за постоянного подмагничивания сердечника повышающего трансформатора.

Известен также импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, параллельно которому подключены два последовательно соединенных зарядных конденсатора и два тиристора в проводящеМ направлении, управ-" ляющие электроды которых соединены с генератором унравлийщих импульсов, включенным между генератором пусковых импульсов и элементом задержки, повышающий трансформатор, первичная обмопса которого включена между тиристо)займ, i Ж сфЩИЯ Vo4iVs Пбфслючейа к точке соединения зарядных конденсаторов, а параллельно вторичной обмотке включены последовательно соединенные линия формирования с нагрузкой и коммутагор, между управляющим электродом которого и элементом задержки включен подмодулятор (2)

Недостаток известного импульсного модуттятора заключается в постоянном подмагничивании сердечника ловышающего трансформатора, что

3 7469 приводит к уменьшению коэффициента полеэного действия.

Цель изобретения — повысить КПД за счет устранения постоянного подмагничивания сердечника повышающего трансформатора.

Это достигается тем, что в импульсном модуляторе; содержащем источник постоянного напряжения, параллельно которому подключены два последовательно соединенных конденсатора и два тиристора в проводящем направлении, управляющие электроды которых соединены с генератором управляющих импульсов, включенным между генератором пусковых импульсов и элементом задержки, повышающий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к точке соединения конденсаторов, а параллельно вторичной обмотке включены последовательно соединенные линия формирования с нагрузкой и коммутатор, между управляющим электродом которого и элементом за20 держки включен подмодулятор, к точке соединения тиристоров подключен второй вывод первичной обмотки повышающего трансформатора, а к его вторичной обмотке подключен двухйолупериодный выпрямитель.

На фиг. 1 показана принципиальная схема импульсного модулятора; на фиг. 2 — эпюры напряжений на элементах схемы.

Имйульсный модулятор содержит источник 1 постоянного напряжения, к выходу которого

30 подключены зарядные конденсаторы 2 и 3 включенные последовательно, а также соединенгаге последовательно тиристоры 4 и 5, при этом анод тиристора 4 подключен к положительному полюсу источника 1, а катод тиристоэ"

35 ра 5 — к отрицательному полюсу; повышающий трансформатор 6 с первичной 7 и вторичной 8 обмотками и ферромагнитным сердечником.

Первичная обмотка повышающего трансформаторг одним выводом подключена к общей точке кон40 денсаторов 2 и 3, а вторым — к точке соединения катода тиристора 4 с анодом тиристора 5, В цепь вторичной обмотки 8 включены соединенные последовательно линия формирования 9 и нагрузка 10, зашунтированные коммутатором, 45 например тиратроном 11.. К управляющему злектфо11у коммутатора подключены последовательно элемент задержки 12 и подмодулятор 13, причем вход элемента задержки 12 связан с выходом генератора 14 пусковых импульсов, Управляющие электроды тиристоров 4 и 5

50 подключены к выходам генератора 15 управляю|цих импульсов, вход которого связан с выходом генератора 14 пусковых импульсов.

--==;-= =- :-В цепь вторичной обмотки повышающего трансформатора 8 включен дополнительно

Ь, двухполупериодный выпрямитель 16.

Импульсный модулятор работает следующим образом.

07 4

В исходном состоянии до подачи импульсов запуска управляющие электроды тиристоров

4, 5 и тиратрона 11, одинаковые по величине емкости конденсаторы заряжены до напряжения Ее/2. Импульс запуска модулятора с выхода генератора 14 поступает одновременно на генератор 15 и элемент задержки 12, На выходе генератора 15 импульсы запуска (см. фиг, 2,б и в) тиристоров 4 и 5 формируются одновременно с пусковыми импульсами генератора 14, но на каждый тиристор подаются поочередно, Тиристор 5 в момент tr открывается, конденсатор 3 разряжается до нуля через первичную обмотку 7. Конденсатор 2 в.это же время заряжается до напряжения Е„ (см. фиг. 2,г), линия формирования 9 также заряжается через выпрямитель 16. В момент окончания заряда линии формирования 9 на подмодулятор 13 подается задержанный в элементе 12 импульс (см. фиг. 2,е). Тиратрон

11 поджигается и на нагрузке 10 появляется импульс, показанный на фиг. 2,з.

После разряда конденсатора 3 и заряда конденсатора 2 тиристор 5 выключается. Первый цикл заряда линии формирования 9 заканчивается. После цеионизации тиратрона 11 модулятор оказывается готовым к приходу следующего пускового импульса. При этом запускается уже тиристор 4 и конденсатор 2, заряженный до напряжения Е,, разряжается до нуля через"первичную обмотку 7. Направление тока разряда на этот раз противоположно току разряда в предыдущем цикле. Конденсатор 3 заряжается до напряжения Ео (см. фиг. 2,в, r, д), так как тиристор 5 заперт. Лийия формирования 9 также заряжается через выпрямитель 16 до напряжения (см. фиг. 2,r) в два раза большего, чем при прохождении первого импульса, Двухполупериодный выпрямитель 16 необходим, поскольку полярность напряжения на вторичной обмотке 8 различна: во время четных импульсов, она,например, положительна, а во время ие,// четных — отрицательна. Предотвращение запуска тиристора 5 одновременно с запуском тиристора

4 и наоборот, обусловленное "эффектом dU/dt." может быть исключено известными способами.

Например, тиристоры могут быть зашунтированы последовательными RC-цепочками. Далее процессы повторяются.

Направления токов разряда конденсаторов 2 и 3 в двух смежных циклах оказываются противоположными. Таким образом, устраняется постоянное подмагничивание ферромагнитного сердечника повышающего трансформатора 6. В результате потребление энергии всем устройством уменьшается и КПД увеличивается.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого модулятора состоит в том, что в результате устранения постоянного подмагничи5 74690 валия сердечника трансформатора удается существенно уменьшить массу.и габариты модулятора„ при этом КГЩ модулятора увеличивается íà 1015%.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий. источник постоянного напряжения, параллельно которому подключены два последовательно соединен- . ных конденсатора и два тиристора в проводящем направлении, управляющие электроды которых соединены с генератором управляющих импульсов, включенным между генератором пусковых импульсов и элементом задержки, повышающий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к точке соединения кон7 6 денсаторов, а параллельно вторичной обмотке включены последовательно соединенные линия формирования с нагрузкой и коммутатор, между управляющим электродом которого и элементом задержки включен подмодулятор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

КПД эа счет устранения постоянного подмагничивания сердечника повышающего трансформато.. ра, к точке соединения тиристоров подключен второй вывод первичной обмотки повышающего трансформатора, а к его вторичной обмотке подключен двухполупериодный выпрямитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР P 344570, кл. Н 03 К 3/53, опублик. 7.07.72.

2. Авторское свидетельство СССР У 467458, кл. Н 03 К 7/02, опублик. 15,04.75 (прототип).

746907

Фиа У

Составитель Д. Ходырев

Техред О. Андрейко Корректор И. Муска

Редактор О. Стенина

Подписное

Заказ 3974/52 Тираж 995

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мосв.ва, Ж-35, Раушская -наб., д. 4/5

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