Импульсный модулятор

/5 594 Н РЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВ стно с об ения,о накоей шин Кф 40В,И, Мат) постел ед яд в напр кост-дат етельст К 3/53,жения ному чиков СССР публик.энергии, выходья и тока соедине опите пряжеи тем ения содержитимпульсов, пер ели импульсов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидУ 738114, кл. Н 0330.05.80.Патент ФРГ Укл. Н 03 К 3/53 54)(57) 1. РЯ 1 УЛЪСНЫЙ МОДУЛЯТОР, одержащий источник питания, к выводам которого подключены соединенные последовательно первичная обмотка зарядного трансформатора и зарядный коммутатор, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу разрядного коммутатора, а вход - к шине запускающих импульсов, зарядный диод, катод которого соединен с первым выводом емкостного накопителя энергии и первым выводом разрядного коммутатора, нагрузку, первый вывод которой подключен к общей шине и первому выводу вторичной обмотки зарядного трансформатора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона при сохранении стабильности амплитуды выходных импульсов, в него введены датчик тока, датчик напряжения, элемент сравнения и источник опорного напряичем второй вывод емк теля энергии соединен ой, датчик тока включен ьно с первичной обмот трансформатора, датчик одключен параллельно емпоследовательно и подключены к первому входу элемента сравнения, второйвход которого соединен с источникомопорного. напряжения, а выход - с управляющим водом блока управления,второй вывод разрядного коммутатораподключен к второму выводу нагрузки,а анод зарядного диода - к второмувыводу вторичной обмотки зарядноготрансформатора,генератор управляющих я и второй формирова причем объединенные входы генератора управляющих импульсов и второго формирователя импульсов подключены к входу блока управления, выход генератора управ 1 яющих импульсов соединен с входом первогоформирователя импульсов, вьмод которого подключен к первому выходу блока управления, управляющий вход - куправляющему входу блока управления,а выход второго формирователя .импульсов соединен с вторым вьмодом блокауправления.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах импульсного питания ра.диотехнических устройств различного, назначения,Целью изобретения является расширение частотного диапазона при сохранении. стабильности амплитуды выходных импульсов. 10На чертеже иэображена принципиальная схема импульсного модулятора.Импульсный модулятор содержит источник 1 питания, зарядный трансформатор 2, зарядный диод 3, емкостной 15накопитель 4 энергии, разрядный ком"мутатор 5, датчик 6 напряжения, генератор 7 управляющих импульсов, например мультивибратор, зарядный коммутатор 8, нагрузку 9, датчик 10"тока, элемент 11 сравнения, источник12 опорного напряжения, первый формирователь 13 импульсов, напримерИ 1 ИМ-модулятор,. второй формирователь14 импульсов, например блокинг-генератор. Генератор 7 управляющих импульсов и формирователи 13 и 14 импульсов входят в блок управления,Между выводами источника 1 питания включены последовательно соедиценные первичная обмотка зарядноготрансформатора 2, зарядный коммутатор 8 и,датчик 10 тока. Первый выводвторичной обмотки зарядного трансформатора 2 соединен с общей шиной, ае второй вывод - с анодом зарядного диода 3, катод которого подключенк первому выводу разрядного коммутатора 5 и к первому выводу емкостного накопителя 4 энергии. Второй вывод разрядного коммутатора 5 черезнагрузку 9 соединен с общей шиной ивторым выводом емкостного накопителя4 энергии, параллельно которому подключен датчик 6 напряжения. Выходы 45датчика 6 напряжения и датчика 10тока соединены последовательно иподключены к первому входу элемента11 сравнения, второй вход которогосоединен с источником 12 опорногонапряжения. Вход блока 15 управлениясоединен с шиной запускающих импульсов, первый выход- с управляющимвходом зарядного коммутатора 8, второй выход - с управляющим входом разрядного коммутатора 5, в.качестве ко"торого может быть использован тиристор, а управляющий вход - с выходомэлемента 11 сравнения, Обьединенные входы генератора 7 управляющих импульсов и второго формирователя 14импульсов подключены к входу блока15 управления, выход генератора 7 управляющих импульсов соединен с входом первого формирователя 13 импульсов, выход которого подключен к первому выходу блока 15 управления, управляющий вход - к управляющему входу блока 15 управления, а выход второго формирователя 14 импульсов соединен с вторым выходом блока 15 управления.Импульсный модулятор работает следующим образом,Генератор 7 управляющих импульсовработает в автоколебательном режимес определенной частотой и управляетработой первого формирователя 13 импульсов, Импульсы, г;оступающие с шины запускающих импульсов, синхронизируют работу генератора 7 управляющих импульсов и второго формирователя 14 импульсов, Если частота повторения импульсов с шины запускающихимпульсов выше собственной частотыгенератора 7, то последний выдает импульсы с частотой повторения внешнего запуска, При частоте повторенияимпульсов внешнего запуска ниже собственной частоты генератора 7 управляющих импульсов последний работаетв автоколебательном режиме с собственной частотой.При поступлении управляющего сигнала на зарядный коммутатор 8 последний открывается и через первичную обмотку зарядного тра,.форматора 2 идатчик 1 О тока протекает ток, накапливая в индуктивности первичной обмотки зарядного трансформатора 2энергию магнитного поля.При достижении в датчике 10 тока определеннойвеличины с элемента 11 сравнения подается сигнал на управляющий входформирователя 13, управляющий длительностью импульса. Импульс с зарядного коммутатора 8 снимается и пос"ледний закрывается.При закрытии коммутатора 8 энергия, запасенная в зарядном трансформаторе 2, поступаетчерез зарядный диод 3 в накопитель 4,При частоте сигнала с шины запускающих импульсов выше собственнойчастоты генератора 7 управляющих импульсов зарядный коммутатор 8 и разрядныи коммутатор 5 включается сючхронно, т,е. во время запаса энергии1266438 6чиков 6 и 10 суюяруются и сравниваются с опорным напряжением источника 12, Элемент 11 сравнения срабатывает при значительно меньшем токечерез зарядный трансформатор 2 иэнергии в нем запасается столько,сколько необходимо для компенсациипотерь энергии в накопителе 4. Еслипотери энергии в накопителе 4 составят большую величину, то это приводит к уменьшению напряжения, котороепоступает с датчика 6 напряжения наэлемент 11 сравнения, Так как с опор- .15 ным напряжением сравнивается сумманапряжений с датчиков 6 и 10, то приуменьшении напряжения с датчика 6,сигнал рассогласования с элемента 11сравнения увеличивает длительность20 импульса управления зарядным коммутатором 8 и, следовательно, сигналс датчика 10, Таким образом, ток через первичную обмотку заряцноготрансформатора 2 нарастает до большей величины и в нем запасается боль".ше энергии. Следовательно, увеличение потерь энергии в накопителе 4влечет за собой увеличение энергии,запасаемой в зарядном трансформато 30 ре 2, т.е, в паузе между срабатываниями разрядного коммутатора 8 запа"- сается энергия, необходимая толькодля компенсации потерь в накопителеэнергии 4. Стабильность напряженияна накопителе 4 в этом случае зависит только от собственной частотыгенератора 7 управляющих импульсов,с которой происходит компенсация по"терь энергии (подзаряд) накопителя 40 4. Увеличение собственной частотыследования импульсов с генератора 7управляющих импульсов приводит к повьппению стабипьности напряжения нанакопителе 4 и, следовательно, к повьппению стабильности амплитуды импульсов на нагрузке 9. в зарядном трансформаторе 2 накопитель энергии 4 разряжен. В этом случае на элемент 11 сравнения поступа:ет напряжение с датчика 10 тока, которое пропорционально току через пер вичную обмотку зарядного трансформатора, а напряжение с датчика 6 напря жения равно нулю, Нестабильность нап ряжения заряда накопителя 4 зависит от выполнения датчика 10 тока, элемента 11 сравнения и нестабильности опорного напряжения. Для обеспечения высдкой стабильности напряжения на накопитель 4 необходимо поддерживать постоянным ток через первичную обмот ку зарядного трансформатора 2,Рассмотрим более подробно работу устройства на низких частотах повторения импульсов, т,е. на частотах сигнала с шины запускающих импульсов меньше собственной частоты генератора 7. В данном случае на нестабильность амплитуды выходных импульсов большое влияние оказывают потери в накопителе 4 в паузе между срабатываниями разрядного коммутатора 5 за счет токов утечки зарядного диода 3 и диэлектрика конденсатора. Этот недостаток устраняется тем, что в паузе между срабатываниями разрядного коммутатора 5 происходит подзаряд накопителя 4 эа счет включения зарядного коммутатора 8 с собственной частотой генератора 7.После разряда накопителя 4 на нагрузку 9 происходит накопление энергии в зарядном трансформаторе 2 и напряжение, до которого происходит заряд накопителя 4, определяется толь ко датчиком 10 тока, т.е. начало работы совпадает с работой на высоких частотах, В паузе между срабатываниями разрядного коммутатора 15 с помо" щью генератора 7 происходит дополнительное срабатывание зарядного коммутатора 8.На элемент 11 сравнения поступает напряжение с датчика 6 напряжения и напряжение с датчика.)0 тока, которое 50 пропорционально току через зарядный . трансформатор 2. Напряжения с дат, Таким образом, в импульсном модуляторе осуществляется сохранение стабильной амплитуды выходных импульсов при работе в широком диапазоне изменения частоты запускающих импульсов,1266438 Составитель В, Егоркин.Техред М,Моргентал Корректор С,Чер ктор В. Зивт нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 1 Производст Заказ 8029 Тираж 880 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5