Импульсный модулятор

(51)М, Кл. Н 03 К 7/02 Н 03 К 3/53 Государственный комитетСССР по делам изобретений и открытий.53 (088 8) Дата опубликования описания 15.09.80 Л. В, Кузьмин, Э. А, Рудьман, В. С. Уманский и В. А. Карасев(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР 1Изобретение относится к области радиотехнй ки и может быть использовано в импульсных передатчиках сверхвысоких частот (СВЧ).Известно устройство, содержащее регулирующий элемент в виде зарядного дросселя, шунтируемого внешней цепью в заданные моменты5 времени. В некоторых случаях используется также разрыв цепи заряда с помошью управляемого ключевого элемента (1), Однако известное устройство имеет недостаточно высокую надеж 10 ность. Известен также импульсный модулятор, содержащий регулирующий элемент, стабилизатор,который содержит зарядный дроссель с допол.15нительной обмоткой, управляемый ключ (тират. рон), диоды, пороговое устройство, делитель зарядного напряжения на резисторах, выполняющий функции датчика, а также источник опор. ного постоянного напряжения.20Линейный модулятор содержит источник постоянного напряжения, зарядный диод, накопи.тель (например, линию формирования), коммутатор (тиратрон) и нагрузку 21 Основные недостатки известного модулятора; - сложность из-за наличия активного ключевого элемента, порогового элемента, делителя напряжения, а также источника опорного напря жения;- . невысокая надежность из-за большого числа элементов схемы.Цель изобретения - повышение надежности модулятора путем уменьшения скорости нарастания напряжения на разрядном коммутиру. ющем элементе в послезарядный период.Эта цель достигается тем, что в модуляторе, содержащем источник питания, зарядный дроссель с дополнительной обмоткой, зарядный диод, накопитель энергии, нагрузку, разрядный коммутирующий элемент, стабилизатор иапря. жения,согласно изобретению, стабилизатор напряжения содержит мостовой выпрямитель, выполненный по схеме Латура, в одну диагональ которого включена дополнительная обмотка зарядного дросселя, а в другуюмежду каждым из полюсов источника питания и местом соединения плеч мостового выпрямителя вклю. чен конденсатор, тпунтируемый резистором, два764115 25 3стабилизатрона,причм анод первого икатодвторого соединены с разноименными полюсамиисточника питания, а катод первого и анод вто.рого - с местом соединения плеч мостовоговыпрямителя.На фиг. 1 дана электрическая схема импульсного мо/тулятора; на фиг, 2, 3временныедиаграммы напряжений.Регулируюший элемент 1 модулятора содержит зарядный драссель 2, обмотку 3 и двухполупериодный выпрямитель с удвоением напря.жения по схеме Латура на диодах 4, 5 и кон,денсаторах 6, 7. Вход выпрямителя подключенк дополнительной обмотке 3 дросселя 2. Выходная плюсовая клемма выпрямителя (катоддиода 4) через конденсатор 8 подключена к од.ноименной клемме источника 9 постоянного на.пряжения. Минусовая клемма выпрямителя(анод диода 5) через конденсатор 10. подключена к минусовой клемме источника 9. Крометого, минусовая и плюсовая клемма выпрями.теля через стабилитроны 11 и 12 подключенысоответственно к плюсовой и минусовой клем.мам источника 9. (В некоторых случаях конденсаторы 8 и 10 целесообразно шунтироватьрезисторами 13 и 14, показанными штриховойлинией). Линейный модулятор содержит такжезарядный диод 15, накопитель 16 (например,линию формирования), коммутатор 17 (например, тиратрон) и нагрузку 18.Модуляк)р работает следующим образм. Резонансный заряд накопителя 16 от источника 9происходит через дроссель 2 и диод 15. Прималых потерях в зарядной цепи и нулевых начальных усЛовиях в индуктивности дросселя 2зарядное напряжение на накопителе 16 определяется известным соотношением (фиг. 3);О,(т) = Е(1 - сояйт) - О(0)созйт,где й - резонансная частота зарядной цепи;О (О) - начальное напряжение на накопителе при т = О.Напряжение на обмотке 3 дросселя 2 равно(фиг. 3, б):ц(т) = СО,(т)Е 1/и,где и - коэффициент трансформации обмотокдросселя.Из этих соотношений следует, что выходноенапряжение двухполупериопного выпрямителяс удвоением, подключенного к обмотке 3, ока.зывается пропорциональным зарядному напряжению О. В этом смысле выпрямитель является датчиком величины О . Если теперь напряжения стабилизации Оо, и ОО 1 стабилитронов11 и 12 в сумме выбраны равными заданнойвеличине Онов, т.е, п(цо + Оа) = Онрьа и = 2 и Е/2 =- О; Е/2 - Ок, то к концузарядного интервала, когда йт = и, зарядноенапряжение О2 Е и это происходит по.тому, что в этйх условиях диоды 4 и 5 во 4время отрицательной и пгложигсльной частейполупернопа зарядного напряжения открываются В результате происходит двустороннее ограничение напряжения О (т) и, следовательно, О,(т);5номинальная величина зарядного напряжения будет стабильной и равной (О+ Оо,) и (фиг.3, а, б). Избыточная энергия, запасенная в ин.дуктивности дросселя 2 и конденсаторах 6, 7, практически без потерь возвращается в источ.ник 9.Разряд накопителя 16 на нагрузку 18 происходит через тиратрон 17 при подаче на него импульсов поджига. Стабилизация зарядного напряжения обеспечи 15 вается как при колебаниях напряжений источника 9, так и при изменениях, обусловленныхпробоями в нагрузке (последние имеют место,например, при искрениях катода магнетрона).Технико. экономический эффект от использо.20 вания предложения, заключается в сушественномпо сравнению с известным упрощении устройства и повышении надежности, исключении ак.тивных элементов схемы,Формула изобретения Импульсный модулятор, содержащий после.довательно соединенные источник литания, эаЗ 0 рядный дроссель с дополнительной обмоткой,зарядный диод, накопитель энергИи, выход ко.торого через нагрузку соединен с обшей шиноймодулятора, между которой и входом накопи.теля энергии . включен разрядный коммутируЭ 5 ющий элемент; стабилизатор напряжения, шунтирующий выход источника питания, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности модулятора путем уменьшения скорости нарастания напряжения на разрядном ком 40 мутирующем элементе в послезарядный период,стабилизатор напряжения содержит мостовой вы.прямитель, выполненный по схеме Латура, в одну диагональ которого включена дополнительнаяобмотка зарядного дросселя, а в другую - . меж.45 ду каждым из полюсов источника питания иместом соединения плеч мостового выпрямителя включен конденсатор, шунтируемый резис.тором, два стабилитрона, причем анод первогои катод второго соединены с разноименными50 полюсами источника питания, а катод первогои анод второго - с местом соединения плечмостового выпрямителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 1 о 3716798, кл. 328-67,1970,2. Патент Великобритании 1 1088901,кл. Н 3 Р, 963 (прототип).