Импульсный модулятор

еФтбиеОП ИСАНИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДИУ Союз Советских Социалистицеских Республик(23) Приоритет -К 7 02 осударстоенный комитет СССР оо делаи изобретений и открытийОпубликовано 15,04 79 БюДата опубликования опис 1.376 88.8)(72) Авторы изобретени Г. Е. Редькин и Л. И. Шумак 1) Заявит ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯ Изобретение относится к импульсной техник частности к импульсным модуляторам с резо ансным зарядом емкостного накопителя энерии, и может быть использовано в импульсных темах различного назначения.Известен импульсный модулятор с ослаблем пульсаций зарядного напряжения накопителя энергии, вызванных пульсациями напряжения источника питания, содержащий Источник питания, зарядное устройство, состоящее, например,из зарядных дросселя и вентиля, соединенных последовательно, накопитель энергии, коммутирующий элемент и нагрузку, Накопитель энергии периодически заряжается от источника пита.ния и разряжается на нагрузку через коммутирующий элемент 11,Недостатком известного модулятора являетсяузкий диапазон частот, ослабляемых пульсацийи наличие перенапряжений.Известен также импульсный модулятор, содержащий источник питания, первый вывод которого через последовательно включенные заряд.ный дроссель, зарядный вентиль и накопительэнергии соединен с первым выводом нагрузки,второй вывод которой соединен со вторым выводом источника питания, параллельно накопи. телю энергии н нагрузке включен коммутирую щий элемент, его управляющий вход соедин с выходом генератора импульсов запуска 2,Недостатком известного устройства являются узкий диапазон частот ослабляемых пульсаций и наличие перенапряжений.С целью расширения диапазона частот ослаб. ляемых пульсаций и устранения перенапряжений в импульсном модуляторе, содержащем источник питания, первый вывод которого через после довательно включенные зарядный дроссель, за. рядный вентиль и накопитель энергий соединен с первым выводом нагрузки, второй вывод которой соединен со вторым выводом источника питания, параллельно накопителю энергии и нагрузке включен коммутирующий элемент, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов запуска, точка соединения зарядного дросселя и зарядного вентиля соединена с вторым выводом источника питания через дополнительно введенную цепь, остоящую из послеповательно включенных блокирующего65вентиля и конденсатора, параллельно которомувключен резистор,На чертеже изображена схема предлагаемогоимпульсного модулятора,Предлагаемый импульсный модулятор состоит из источника питаний 1, к положительномуполюсу которого подключены зарядный дроссель2, зарядный вентиль 3, соединенные последовательно. Параллельно накопителю энергии 4 инагрузке 5 подключен коммутирующий элемент6, управляющий вход которого соединен с генератором 7 импульсов запуска, причем точка соединения нагрузки 5 с коммутирующим элементом 6 подключена к отрицательному полюсу источника питания 1, Точка соединения зарядногодросселя 2 с зарядным вентилем 3 соединена санодом вентиля 8, катод которого соединен сотрицательным полюсом источника питания 1 через дополнительный накопитель энергии - конденсатор 9, зашунтированпый резистором 10,Импульсный модулятор работает следующимобразом.При включении источника питания 1 на его выходе появляется выпрямленное напряжение спульсациямиобусловленными переменным напряжением сети. Под действием выпрямленлогонапряжения начинается одновременный зарядемкостного накопителя энергии 4 через зарядныйдроссель 2, зарядный вентиль 3, нагрузку 5, атакже конденсатора 9 - через зарядный дроссель2 и,блокирующий вентиль 8. В результате резонансного характера заряда накопителя энергии 4и конденсатора 9 конечное напряжение на них .близко к удвоенному напрякению источника питания 1, Зарядный вентиль 3 и отсекающий вентиль.8 придают зарядным цепям за счет.односторонней проводимости нелинейный характер, врезультате чего на накопителе энергии 4 и конденсаторе 9 фиксируются максимальные, равныепо величине напряжения, при этом зарядный вентшь 3 и блокирующий вентиль 8 запираются,В момент включения коммутирующего элемента 6 импульсом от генератора 7 импульсов запуска накопитель энергии 4 разряжается на нагрузку 5 и вновь начинает заряжаться от источника питания" 1 через зарядный дрссель 2, зарядный вентиль 3 и нагрузку 5. В зто время блокирующий вентиль 8 запирается и конденсатор 9медленно разряжается через резистбр 10, в качестве которого может быть использована другая подобная цепь разряда конденсатора.Когда напряжение иа накопителе энергии 4становится равным напряжению наконденсаторе9, блокирующий вентиль 8 открывается и далеенакопитель энергии 4 и конденсатор 9 заряжаются одновременно до максимального напряжения, которое вновь фиксируется зарядным венти.лем 3 и отсекающим вентилем 8, Затем коммути 7602 4рующий элемент 6 исключается и процессы в импульсном модуляторе повторяются,Емкость конденсатора 9 превышает емкость накопителя энергии 4, а постоянная времени разря 5 да конденсатора 9 такова, что отпирание блокирующего вентиля 8 происходит почти перед окончанием заряда накопителя энергии 4.Введение в нелинейную цепь заряда накопителя энергии 4 нелинейной цепи с конденсатором10 19 позволяет расширить диапазон ослабляемыхчастот пульсаций и устранить перенапряжениявмодуляторе при переходных процессах,Поскольку пульсации зарядного напряженияна накопителе энергии 4, обусловленные пульса 15 циями напряжения источника питания 1, опреде.ляются интегральным эффектом в контуре заряда накопителя энергии 4, то фильтрация напряжения пульсаций в течение всего времени зарядного цикла не является необходимой. После отпи 20 рания блокирующего вентиля 8 в зарядный контур накопителя энергии 4 на короткое времявводится конденсатор 9 большой емкости, приэтом фильтрующие свойства зарядного контурарезко улучшаются, а избирательность его по час-25 тотам пульсаций падает, что приводит к ослаблению пульсаций зарядного напрякения на накопи.теле энергии 4;: в расширенном диапазоне частот пульсаций.За счет включения пелинейюйцепи с конденсатором 9 в нелинейную цепь заряЗц да накопителя энергии 4 выигрыш ь ослаблениипульсаций получается больше, чем в случаекргда емкость накопителя энергии 4 больше первоначальной своей величины на величину емкости кон.денсатора 9. Следовательно, достигнутый реэуль 35 тат в части ослабления пульсаций превышаетсуммарный эффект, получаемый от увеличенияемкости в зарядном контуре на величину емкости конденсатора 9.Допустим, что при включенном источнике пи 40 тания 1 на коммутирующий элемент 6 некотороевремя не поступают импульсы запуска, приэтом конденсатор 9 и накопитель энергии 4разряжаются до напряжения холостого хода источника питания 1. Затем при возобновлении за.45 пуска коммутирующего элемента 6 источник питания 1 нагружается, что сопровождается появлением переходных процессов в импульсном моду.ляторе, приводящих к повышению напряженияна выходе источника питания 1, обычно в 1,1 -5 О 1,4 раза. Поскольку емкость конденсатора 9много больше емкости накопителя энергии 4, аконденсатор 9 заряжается только до напряженияхолостого хода источника питания 1, то большаячасть избыточной энергии источника питания 15 в процессе работы модулятора поступает в кон.денсатор 9, напряжение на которбм медленноповышается, не превышая удвоенного номиналь.ного напряжения источника питания. Следова.7602 5 б 5тельно, и напряжение на элементах модулятораостается в пределах прежних номинальных зна.чений,Дляповышения устойчивости работы импульсного модулятора в моменты заряда конденсатора9, разряженного до напряжения, меньшего, чемустановившееся напряжение на нем, в модуляторе может быть предусмотрен предварительный.заряд конденсатора 9 через вентиль непосредст.венно от источника питания 1 и принудительноеили автоматическое блокирование запускакоммутирующего элемента на это время,вым выводом нагрузки, второй вывод которойсоединен со вторым выводом источника пита.ния, параллельно накопителю энергин и нагруз.ке включен коммутирующий элемент, управляю 5 щий вход которого соединен с выходом гепера.тора импульсов запуска, о т л и ч а ю щи й с ятем, что, с целью расцшрения диапазона частот,ослабляемых пульсаций и устранения перенапря.жений, точка соединения зарядного дросселя и10 зарядного вентиля соединена со вторым выводомисточника питания через дополнительно введенную цепь, состоящую из последовательно гключетщых блокирующего вентиля и конденсатора.,параллельно которому включен резистор,т 5 ИСТОЧНИКИ 1 П 1 фОрМацИИ, ПрИНятЫЕ ВО ВННМание при экспертизе1. Патент ФРГ У 1245417. кл. 21 а 36/06,1970,2. Авторское свидетельство У 47 Я 35,2 О кл. Н ОЗ К 7/02. 1972. Формула изобретения Импульсный модулятор, содержашнй истопик питания, первый вывод которого через последовательно включенные зарядный дроссель, зарядный вентиль и накопитель эне 1 пм соединен с пер Составитель Г. Кутиладактор Т, Янова Техред З.Чужик Корректор П,Муск Подписноенного комитета СССРнл иоткрьпиаРаушская наб д. 1/5 краж 1059ИИПИ Государствпо делам изобре35, Москва, Ж - 3 аказ 1822/57 "а" лиан ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,. 4