Импульсный модулятор

О П И С А Н И Е п 1) 488326ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 15.10,75. Бюллетень38Дата опубликования описания 16.01,7 б 3 с 3,53 33 7/02 51) Ч. 1 Государственнык комитет Совета Министров СССР 53) УДК 73(088,8) ла делам изобретен и открытий 72) Автор изобретен 71 Заявитель Бутаковинститут ядерной физики,и Томском ордена ОктябрьскойКрасного Знамени политехцическо. С. М. Кирова Научно-исследовательски электроники и автоматики п Революции и ордена Трудового институте и(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР труд- рабо- атаИзобретение относится к области импульсной техники и может найти применение для импульсного питания газоразрядных устройств, например мощных источников ионов.Известен импульсный модулятор, содержащий первый источник питания, к выходу которого подключены первый конденсатор и последовательная цепочка из резистора, первого управляемого вентиля и нагрузки, цепочку из последовательно соединенных второго управляемого вентиля и второго конденсатора, включенную между точкой соединения резистора с первым управляемым вентилем и точкой соодицецпя нагрузки с заземленным полюсом первого источника питания, третий управляемый вентиль, включенный между первым выводом катушечки индуктивности и средней точкой цепочки из второго управляемого вентиля и второго конденсатора, резистивный делитель напряжения и генератор сдвинутых импульсов, первый, второй и третий выходы которого подключены к входам первого, второго и третьего управляемых вентилей соответственно,Недостаток известного модулятора состоит в том, что он не может работать при низком напряжении на первом конденсаторе, когда потери энергии в вентилях и других элементах коммутирующей и перезарядной цепей становятся сравнимыми с энергией, запасенной в конденсаторе. Этот недостаток няет вывод известного модулятора н чий режим и дальнейшую его эк цпю. 5 Целью изобретения является расширениедопустимого диапазона регулирования напряжения на первом конденсаторе.В предлагаемый модулятор введены второйисточник питания, диод, шунтированный 0 третьим конденсатором, транзистор и электромагнитное реле, причем диод включен между вторым выводом катушки пндуктивности и заземленным выводом нагрузки, заземленный полюс первого источника питания соединен с 5 полюсом противоположной полярности второго источника питания, другой полюс которого через нормально разомкнутые контакты реле подключен к точке соединения второго вывода катушки индуктпвности с диодом. вклю ченным встречно второму источнику питания.обмотка реле включена в цепь коллектора транзистора, эмиттер 1 которого заземлец, а база соединена со средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между незаземленными полюсами первого и второго источников питания.Принципиальная схема импульсного модулятора изображена а чертеже.Описываемый модулятор содержит первый 0 источник питания 1 (высоковольтный выпря3митель), первый конденсатор 2, резистор 3, первый управляемый вентиль 4, нагрузку 5, например газоразрядный источник ионов, второй управляемый вентиль 6, второй конденсатор 7, третий управляемый вентиль 8, катушку индуктивности 9, генератор 10 сдвинутых импульсов, резисторы 11 и 12 делителя напряжения, второй источник питания 13 (низковольтный выпрямитель), диод 14, третий конденсатор 15, транзистор 16, обмотку 17 и нормально разомкнутые контакты 18 электромагнитного реле.К выходу источника питания 1 подключены конденсатор 2 и последовательная цепочка из резистора 3, управляемого вентиля 4 и нагрузки 5. Цепочка из последовательно соединенных вентиля 6 и конденсатора 7 включена между точкой соединения резистора 3 с вентилем 4 и точкой соединения нагрузочки 5 с заземленным полюсом источника питания 1.Вентиль 8 включен между первым выводом катушки 9 и средней точкой цепочки вентиль 6 и конденсатор 7. Делитель напряжения включен между незазем ленными полюсами источников питания 1 и 13. Первый, второй и третий выходы генератора 10 подключены к входам управляемых вентилей 4, 6 и 8 соответственно. Диод 14 шунтирован конденсатором 15 и включен между вторым выводом катушки 9 и заземленным выводом нагрузки 5, Заземленный полюс источника питания 1 соединен с полюсом противоположной полярности источника питания 13, другой,полюс которого через контакты 18 подключен к точке соединения второго вывода катушки 9 с диодом 14, включенным встречно источнику питания 13. Обмотка 17 реле включена в цепь коллектора транзистора 16, эмиттер которого заземлен, а база соединена со средней точкой резисторов 11 и 12 делителя напряжения.Работает модулятор следующим образом. При нулевом или малом напряжении на накопительном конденсаторе 2 транзистор 16 открыт током, протекающим через резистор 12 от источника питания 13. Обмотка 17 реле возбуждена, контакты 18 замкнуты, и конденсатор 15, емкость которого больше емкости конденсатора 7, заряжается до напряжения источника питания 13. Включение вентиля ь приводит к колебательному заряду конденсатора 7 через катушку 9.При увеличении напряжения на конденсатор 2 до минимального рабочего напряжения вентиля 4 последний включается импульсом, поступающим с первого выхода генератора заданного промежутка времени включается 10, и нагрузка 5 возбуждается. По истечении заданного промежутка времени включается вентиль 6, а вентиль 4 выключается напряжением, до которого конденсатор 7 зарядился в предыдущем цикле. Затем, когда конденсатор 7 перезарядится до напряжения конденсатора 2, выключается вентиль б. После этого включается вентиль 8, и конденсатор 7 вновь перезряжается через катушку 9 от противопо 25 30 35 40 45 50 60 65 ложно заряженного конденсатора 15, приобретая таким образом напряжение, достаточное для надежного выключения вентиля 4 в следующем цикле.Когда напряжение на конденсаторе 2 достигнет уровня, при котором модулятор уже способен работать без добавления энергии в конденсатор 7, запирается транзистор 16. Обмотка 17 реле обесточивается, контакты 18 размыкаются, отключая источник питания 13 от перезарядного контура конденсатор 7 - вентиль 8 - катушка 9, который теперь при очередном включении вентиля 8 замыкается диодом 14,Таким образом, работоспособность модулятора ооеспечивается, начиная с напряжения на конденсаторе 2, равного минимальному рабочему напряжению вентиля 4,Источник питания 13 может быть маломощным, так как он отключается после заряда накопительного конденсатора 2. Формула изобретен и я Импульсный модулятор, содержащий первый источник питания, к выходу которого подключены первый конденсатор и последовательная цепочка из резистора, первого управляемого вентиля и нагрузки, цепочку из последовательно соединенных второго управляемого вентиля и второго конденсатора, включенную между точкой соединения резистора с первым управляемым вентилем и точкой соединения нагрузки с заземленным полюсом первого источника питания, третий управляемый вентиль, включенный между первым выводом, катушки индуктивности и средней точкой цепочки из второго управляемого вентиля и второго конденсатора, резистивный делитель напряжения и генератор сдвинутых импульсов, первый, второй и третий выходы которого подключены к входам первого, второго и третьего управляемых вентилей соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения допустимого диапазона регулирования напряжения на первом конденсаторе, в него введены второй источник питания, диод, шунтированный третьим конденсатором, транзистор и электромагнитное реле, причем диод включен между вторым выводом катушки индуктивности и заземленным выводом нагрузки, заземленный плюс первого источника питания соединен с полюсом противоположной полярности второго источника питания, другой полюс которого через нормально разомкнутые контакты реле подключен к точке соединения второго вывода катушки индуктивности с диодом, включенным встречно второму источнику питания, обмотка реле включена в цепь коллектора транзи. стора, эмиттер которого заземлен, а база соединена со средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между незаземленными полюсами первого и второго источников питания, 488326Заказ 327575 Изд. М 1 аа 9 Т 1 ранк 902 Подписное Ц 1 ИИПИ Государственного когаитета Совета Министров СССР по лелагя изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., л. 4 5 Типография, пр. Сапунова, 2