Импульсный модулятор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1746907(28) П риоритет ио делам изобретений и аткрытий(53) УД 621.376.53 (088,8) Дата опубликования описания 07.07.80(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР 1Изобретение относится к импульсной технике, и может быть использовано преимущественно в импульсных передатчиках СВЧ для радиолокации, а также в установках для ускорений заряженных частиц. Известен импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, зарядную цепь состоящую иэ последовательносоединеннмГ "дросселя и диода, зарядный конденсатор, ловы.шающий трансформатор, генератор запускающих импульсов, управляемый коммутатор, линию формирования, нагрузку, подмодулятор, и элемент задержки, включенный между генератором запускающих импульсов и подмодулятброМ;,-" последовательно с первичной обмоткой ловы. шающего трансформатора включен тиристор, управляемый генератором поджига, подключенным к выходу генератора запускающих импульсов, .к выходу зарядной цепи параллельно первичной обмотке к тиристору подключен зарядный кон денсатор, а линия формирования включена параллельно вторичной обмотке повышающего трансформатора 11 . 2Недостатком известного модулятора является низкий, коэффициент полезного действия иэ эа постоянного подмагничивания сердечника повышающего трансформатора.Известен также импульсный модулятор, содер. жащий источник постоянного напряжения, парап.лельно которому подключены два последовательно соединенных зарядных конденсатора и два тиристора в проводящем направлении, управ-" ляющие электроды которых соединены с генератором унрааляйщих импульсов, включенным между генератором пусковых импульсов и элементом задержки, повышающий трансформатор, первичная обмопса которого включена между тиристозаьа й Ж срщИЖ тогда-пЬ 3 ключейа" - "- " " к точке соединения зарядных конденсаторов, а параллельно вторичной обмотке включены по. следовательно соединенные линия формирования с нагрузкой и коммутагор, между управляющим электродом которого и элементом задержкивключен подмодулятор 12Недостаток известного импульсного модуэтя тора заключается в постоянном подмагничивании сердечника ловышающего трансформатора, что3 7469приводит к уменьшению коэффициента полезно.го действия.Цель изобретения - повысить КПД за счетустранения постоянного подмагничивания сер.дечника повышающего трансформатора.5Это достигается тем, что в импульсном моду.ляторе; содержащем источник постоянного наприжения, параллельно которому подключены двапоследовательно соединенных конденсатора идва тиристора в проводящем направлении, управляющие электроды которых соединены с генератором управляющих импульсов, включенныммежду генератором пусковых импульсов и элементом задержки, повышающий трансформатор,ервый вывод первичной обмотки которогоподключен к точке соединения конденсаторов,а параллельно вторичной обмотке включены по.следовательно соединенные линия формирования с нагрузкой и коммутатор, между управляющим электродом которого и элементом эа 20держки включен подмодулятор, к точке соеди.нения тиристоров подключен второй выводпервичной обмотки повышающего трансформатора, а к его вторичной обмотке подключендвухйолупериодный выпрямитель.25На фиг. 1 показана принципиальная схемаимпульсного модулятора; на фиг. 2 - эпюрынапряжений на элементах схемы.Имйульсный модулятор содержит источник 1постоянного напряжения, к выходу которого30подключены зарядные конденсаторы 2 и 3включенные последовательно, а также соединен.ные последовательно тиристоры 4 и 5, приэтом анод тиристора 4 подключен к положи.тельному полюсу источника 1, а катод тиристов"35ра 5 - к отрицательному полюсу; повышающийтрансформатор 6 с первичной 7 и вторичной 8обмотками и ферромагнитным сердечником.Первичная обмотка повышающего трансформатородним выводом подключена к общей точке кон.40денсаторов 2 и 3, а вторым - к точке соединения катода тиристора 4 с анодом тиристора 5,В цепь вторичной обмотки 8 включены соединенные последовательно линия формирования 9и нагрузка 10, зашунтированные коммутатором,например тиратроном 11 К управляющему45электо 11 у коммутатора подключены цоследовательно элемент задержки 12 и подмодулятор 13,причем вход элемента задержки 12 связан свыходом генератора 14 пусковых импульсов,Управляющие электроды тиристоров 4 и 5подключены к вьгходам генератора 15 управляюцих импульсов, вход которого связан свыходом генератора 14 пусковых импульсов. =- -,".: В цепь вторичной обмотки повышающеготрансформатора 8 включен дополнительноЬ, двухполупериодный выпрямитель 1 б.Импульсный модулятор работает следующимобразом. 07 4В исходном состоянии до подачи импульсовзапуска управляющие электроды тиристоров4, 5 и тиратрона 11, одинаковые по величинеемкости конденсаторы заряжены до напряже.ния Ее/2. Импульс запуска модулятора с выхода генератора 14 поступает одновременно нагенератор 15 и элемент задержки 12, На вы.ходе генератора 15 импульсы запуска (см.фиг, 2,б и в) тиристоров 4 и 5 формируютсяодновременно с пусковыми импульсами генератора 14, но на каждый тиристор подаютсяпоочередно, Тиристор 5 в момент т 1 открывается, конденсатор 3 разряжается до нуля черезпервичную обмотку 7. Конденсатор 2 в.этоже время заряжается до напряжения Е(см. фиг, 2,г), линия формирования 9 такжезаряжается через выпрямитель 16, В моментокончания заряда линии формирования 9на подмодулятор 13 подается задержанный вэлементе 12 импульс (см, фиг. 2,е), Тиратрон11 поджигается и на нагрузке 10 появляетсяимпульс, показанный на фиг; 2,з.После разряда конденсатора 3 и зарядаконденсатора 2 тиристор 5 выключается. Первыйцикл заряда линии формирования 9 заканчивается. После цеионизации тиратрона 11 модулятор оказывается готовым к приходу следующегопускового импульса, При этом запускается ужетиристор 4 и конденсатор 2, заряженный до напряжения Е разряжается до нуля через"пер.вичную обмотку 7, Направление тока разрядана этот раз противоположно току разряда впредыдущем цикле, Конденсатор 3 заряжаетсядо напряжения Ео (см. фиг. 2,в, г, д), так кактиристор 5 заперт. Лийия формирования 9 также заряжается через выпрямитель 16 до напряжения (см. фиг. 2,г) в два раза большего,чем при прохождении первого импульса, Двух.полупериодный выпрямитель 16 необходим,поскольку полярность напряжения на вторичнойобмотке 8 различна: во время четных импульсов, она,например, положительна, а во время не,.четных - отрицательна. Предотвращение запускатиристора 5 одновременно с запуском тиристора4 и наоборот, обусловленное 1 эффектом дО/д 1"может быть исключено известными способами.Например, тиристоры могут быть зашунтированыпоследовательными ВС-цепочками, Далее процессы повторяются,Направления токов разряда конденсаторов 2и 3 в двух смежных циклах оказываются проти.воположными, Таким образом, устраняетсяпостоянное подмагничивание ферромагнитногосердечника повышающего трансформатора 6, Врезультате потребление энергии всем устройствомуменьшается и КПД увеличивается.Технико-экономический эффект от примене.ния предлагаемого модулятора состоит в том, чтов результате устранения постоянного подмагничи5 74690валия сердечника трансформатора удается сущест.венно уменьшить массу и габариты модуляторапри этом КПД модулятора увеличивается на 1015%. Формула изобретения Импульсный модулятор, содержащий, источник постоянного напряжения, параллельно которому подключены два последовательно соединен . ных конденсатора и два тиристора в проводящем направлении, управляющие электроды которых соединены с генератором управляющих импуль сов, включенным между генератором пусковых импульсов и элементом задержки, повышающий трансформатор, первый вывод первичной обмот. ки которого подключен к точке соединения кон. 6денсаторов, а параллельно вторичной обмоткевключены последовательно соединенные линияформирования с нагрузкой и коммутатор, междууправляющим электродом которого и элементом задержки включен подмодулятор, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияКПД эа счет устранения постоянного подмагничивания сердечника повышающего трансформато.ра, к точке соединения тиристоров подключенвторой вывод первичной обмотки повышающе.го трансформатора, а к его вторичной обмоткеподключен двухполупериодный выпрямитель,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 344570,кл. Н 03 К 3/53, опублик. 7.07.72.2, Авторское свидетельство СССР У 467458,кл. Н 03 К 7(02, опублик. 15,04.75 (прототип),746907 а СоставительТехред О. о еико ТираЦНИИПИ Государственнпо дедам изобретений113035, Москва, Ж.35, РаушФилиал ППП "Патент", г. Ужг Заказ 3974/52 пи едактор О. Стени ж 995го комитета ССС открытийская наб., д. 4/5 Оод, ул. Проектная, 4 ректор И, Муска