Импульсный модулятор

Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано,например в радиопередающих устройствах, а также в источниках питаниялазеров,5Известен импульсный модулятор, содержащий источник питания, к выходукоторого подключены два последовательно соединенных зарядных конденсатора,а также последовательно соединенныепервый тиристор, первичная обмоткатрансформатора и второй тиристор.Объединенные выводы конденсаторовсоединены с отводом первичной обмотки трансформатора церез дроссель. Ивторичной обмотке трансформатора. зашунтированной третьим конденсатором,подключены последовательно соединенные зарядный диод и формирующая линия, зашунтированная последовательоно соединенными нагрузкой и тиратроном 1 1 1,Недостатком известного устройства является малая выходная мощностьввиду неполного использования клюцевых свойств тиристоров, посколькупо мере увеличения выходной мощностимодулятора за счет соответствующегоувеличения емкости накопителя ( зарядных конденсаторов ) и напряжения ЗОна нем устойчивость работы модулятора нарушается значительно раньше,чем достигаются предельно допустимыезначения токов через тиристоры призаданной частоте следования выходных. импульсов, Это связано с возможностью самопроизвольного включениязакрытого тиристора и короткого замыкания источника питания, которыемогут происходить за счет возникновения, при включении одного из тиристоров, скачка напряжения на регулировочной индуктивности, со знаком,соответствующим направлению прямойпроводимости другого закрытого ) тиристора.Указанная причина приводит к не"обходимости заведомого ограниченияединичной коммутируемой мощности1,мощность за один цикл ) ниже уровня,допускаемого ключевыми свойствамитиристоров, а следовательно, и кограничению мощности модулятора вцелом для сохранения работоспособности устройства.Наиболее близким к предлагаемому55по технической сущности является им"пульсный модулятор, содержащий источник питания, положительная шина которого соединена с анодом зарядноготиристора, накопитель, разрядныйтиристор, повышающий трансформатор,ко вторичной обмотке которого подключен вход мостового выпрямителя, квыходному выводу которого присоединены объединенные выводы высоковольтного накопителя и анода тиратрона, нагрузку и генератор запускающих импульсов, выходы которого соединеныс управляющими входами зарядного иразрядного тиристоров, а также ссеткой тиратрона 2 3.Недостатком этого импульсного модулятора является малая выходная мощность вследствие неполного использования клюцевых свойств тиристоров.Кроме того, этот модулятор имеетограниченные функциональные возможности, так как не может работать, еслив качестве нагрузки используетсяразрядный промежуток ( например,газоразрядный промежуток лазера ,поскольку заряд высоковольтногонакопителя в данном случае затруднен, ввиду низкой начальной проводимости нагрузкиЦель изобретения - повышениевыходной мощности,Поставленная цель достигаетсятем, цто в импульсный модулятор,содержащий источник питания, положительная шина которого соединенас анодом зарядного тиристора, накопитель, разрядный тиристор, повышающий трансформатор, ко вторичной обмотке которого подключен вход мостового выпрямителя, к выходному Йыводу которого присоединены объединенные выводы высоковольтного накопителя и анода тиратрона, нагрузку и генератор запускающих импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами зарядного и разрядноготиристоров, а также с сеткой тиратрона, введен трансформатор, первичнаяи вторичная обмотки которого зашунтированы цепочками, каждая из которых состоит из последовательно соединенных диода, включенного в обратном направлении, и резистора, причеммежду катодом зарядного тиристораи отрицательной шиной истоцника питания последовательно включены первичная обмотка трансформатора, накопитель и первичная обмотка повышающего трансформатора, объединенныевыводы накопителя и первичной обмотки трансформатора подключены к отри3 10182 цательной шине источника питания через последовательно соединенные вторичную обмотку трансформатора и разрядный тиристор, а другой выходной вывод мостового выпрямителя подключен ко второму выводу накопителя непосредственно и к катоду тиратрона - через нагрузку.На чертеже приведена схема импульсного модулятора. 1 ОИмпульсный модулятор содержит источник 1 питания, зарядный и разрядный тиристоры 2 и 3, трансформатор 4, диодно-резисторные цепочки 5 и 6, накопитель 7, повышающий 15 трансформатор 8, мостовой выпрямитель 9, высоковольтный накопитель 10, тиратрон 11, нагрузку 12, генератор 13 запускающих импульсов.Положительная шина источника 1 питания через последовательно соединенные зарядный тиристор 2, первичную обмотку трансформатора 4, зашунтированную цепочкой 5, состоящей иэ последовательно соединенных 25 диода и резистора, накопитель 7 и первичную обмотку повышающего трансформатора 8 соединена с отрицательной шиной источника 1 питания. Объединенные выводы первичной обмотки трансформатора 4 и накопителя 7 соединены с отрицательной шиной источникапитания через последовательно соединенные вторичную обмотку трансФорматора 4, эашунтированную цепочкой 6, состоящей из последовательно соединенных диода и резистора, и разрядный тиристор 3 подключены к отрицательной шине источника 1 питания. Вторичная обмотка повышающего. трансформатора 8 через мостовой выпрями 40 тель 9 подключена к высоковольтному накопителю 10, зашунтированному по-" следовательно соединенными тиратроном 11 и нагрузкой 12. Генератор запускающих импульсов 13 соединен45 своими выходами с управляюцими входами зарядного 2 и разрядного 3 тиристоров, а также с сеткой тиратро, на 11.Модулятор работает следующим об- о разом.С выходом генератора 13 запускающих импульсов импульсы запуска подаются на коммутирующие элементы модулятора в. следующей последовательности: зарядный тиристор 2 - тиратрон 11 - разрядный тиристор 3 - тиратрон 11 и т,д. 02 4С приходом импульса запуска науправляющии электрод зарядного тиристора 2 он включается и происходитзаряд накопителя 7 от источника 1по цепи: положительная шина источника 1 - тиристор 2 - первичная обмотка трансформатора 4 - накопитель7 - первичная обмотка трансформатора8 - отрицательная шина источника 1,Зарядный ток накопителя 7 преобразуется в трансформаторе 8 и черезвыпрямитель 9 заряжает высоковольтный накопитель 1 О. Очередной импульсзапуска поступает на сетку тиратрона11 и высоковольтный накопитель 10разряжается через него в нагрузку12. Следующий импульс запуска подается на управляющий электрод тиристора 3. При этом тиристор 3 включаетсяи происходит разряд накопителя 7 поцепи: накопитель 7 - вторичная обмотка трансформатора 4 - тиристор 3 первичная обмотка трансформатора 8.Разрядный ток накопителя 7 преобразуется в трансформаторе 8 и черезвыпрямитель 9 заряжает высоковольтныйнакопитель 10, полярность напряженияна котором не изменяется благодаря. наличию выпрямителя 9. Завершается цикл приходом импульса запуска на сетку тиратрона 11 иразрядом в нагрузку высоковольтного накопителя 1 О. Далее процессыповторяются.В процессе работы модулятора прикаждом включении тиристора 2 ( вмомент его включения ) во вторичнойобмотке трансформатора 4 индуктируется ЭДС, обратная направлению прямой проводимости тиристора 3, Аналогично при включении тиристора 3в первичной обмотке этого трансформатора индуктируется ЭДС, обратнаянаправлению прямой проводимости тиристора 2,Диодно резисторные цепочки 5 и 6 демпфируют выбросы прямого ( для соответствующих тиристоров ) напряжения на обмотках трансформатора 4,Предлагаемый импульсный модуля-, тор позволяет существенно увеличить выходную мощность за счет увеличения напряжения и емкости накопителя до уровня, соответствующего предельно допустимым значениям тока через тиристоры при заданной частоте следования выходных импульсов. Это обеспечивается высокой устойчивостью тиСоставитель В.ЕгоркинРедактор Т.Веселова Техред С,Мигунова Корректор Е,Рошко Заказ 3559/52 Тираж 936 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 6-35, Раушская наб , д. М/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная,5 10 ристоров к самопроизвольному включению от коммутационных перепадов напряжения в схеме и электромагнитных наводок в цепях, поскольку в момент запуска одного тиристора к другомузапертому ) тиристору прикладывается запирающий импульс обратного напряжения. 18202 6Расширены также функциональныевозможности модулятора, так как зарядная цепь высоковольтного накопителя не зависит от его разрядной цепи и поэтому в качестве нагрузки может использоваться разрядный промежуток 1,например, газоразрядный промежуток лазера ).