Импульсный модулятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистическик Республик(22) Заявлено 0401,78 (21) 2572426/18-21с присоединением заявки Мо -(51)М. Кл Н 03 К 3/53 Н 03 К 7/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для управления СВЧ-генератора в передающих устройствах СВЧ.известен импульсный модулятор, со держащий коммутатор, генератор запускающих импульсов, последовательно соединенные источник питающего напряжения, первую обмотку зарядного дросселя, зарядный диод, формирующий двух О полюсник и нагрузку, источник упраляющего напряжения, состоящий из последовательно .соединенных второй обмотки зарядного дросселя и выпрямителя 1),15Недостатком этого устройства является низкая надежность его работы, обусловленная тем, что при кратковременном коротком замыкании в нагрузке (искрение в генераторе) блока 20 модуляторы попадают под повышенное напряжение.Известен также импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные генератор запускающих .25 импульсов, источник питающего напря-, жения, первичную обмотку зарядного дросселя, зарядный диод, формирующий двухполюсник и нагрузку, включенный между входом формирующего двухпо люсника и общей шиной коммутатор, вход которого подключен к выходу ге- нератора запускающихимпульсов, последовательно соединенные блок опорного напряжения, блок сравнения, блок импульсно-фазового управления, а также диод, анод которого соединен с общей шиной, конденсатор, первый вывод которого соединен с общей Шиной, тиристор, управляющий электродкоторого подключен к первому выходу блока импульсно-фазового управления, резисторы и ключ .2).Недостатком этого модулятора является низкая йадежность его работы .Цель изобретения - повышение нанадежности работы импульсного модулятора.Поставленная цель достигается тем, что. в импульсный модулятор, содержащий генератор запускающих .импульсов, последовательно соединенные источник питающего, напряжения, первичную обмотку зарядного дросселя, зарядный диод, формирующий двухполюсйик и нагрузку, включенный между входом формирующего двухполюсника и общей шиной коммутатор, вход которого подключен к выходу генератора запускающих импульсов, последовательно соединенные блок опорА 12 1 ь 1 ь Ъ 5 ного напряжения, блок сравнения, блокимпульсно-Фазового управления, а также диод, анод которого соединен с общей шиной, конденсатор, первый выходкоторого соединен с общей шиной,тиристОР управляющий электрод которого подключен к первому выходу блока .импульсно-Фазового управления, резисторы и ключ, параллельно вторич"ной обмотке зарядного дросселя под"ключены две цепи, первая из которыхсостоит из последовательно соединенных первого резистора и ключа, управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока импульсно-Фазового управления, вторая; цепь состоит изпоследовательно соединенных переменного и второго резисторов, причем вто"рой вывод конденсатора соединен с .первыми выводами вторичной обмоткизарядного дросселя и переменного резистора, второй вывод которого соединен с катодом диода, другим входомблока сравнения и анодом тиристора,катод которого подключен к общей шине.На Фиг. 1 представлена блок-схемаимпульсного модулятора; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие егоработу.Импульсный модулятор содержит коммутатор 1, генератор 2 запускающихимпульсов, последовательно соединенные источник 3 питающего напряжения,обмотку 4 зарядного дросселя, зарядный диод 5, формирующий двухполюсникб и нагрузку 7, обмотку 8 зарядногодросселя, блок 9 опорного напряжения,блок 10 сравнения и блок 11 импульсно-фазового управления, диод 12, конденсатор 13, резисторы 14 - 16, тиристор 17 и ключ 18, сигнальный вход.которого соединен через резистор 14 40С концом обмотки 8 зарядного дросселя, а выход с началом обмотки 8, управляющий вход ключа 18 соединен свыходом 19 блока 11, вход которогосоединен с выходом блока 10, вход 20которого соединен с выходом блока 9,сигнальный вход коммутатора 1 соеди"нен со входом формирующего двухполюсника б, выход коммутатора соединен собщей шиной, управляющий вход комму-татора 1 соединен с выходом генератора 2, первая обкладка конденсатора13, катод тиристора 17 и анод диода12 соединен с общей шиной, вторая обкладка конденсатора 13 соединена сконцом обмотки 8 зарядного дросселя,и с первым выводом резистора 16, анодтиристора 17 соединен со вторым итретьим выводами резистора 16. Черезрезистор 15 с началом обмотки 8 зарядного дросселя, с катодом диодд 12 бОи со входом 21 блока 10, управляющийвывод тиристора 17 соединен с выходом 22 блока 11,Импульсный модулятор работает следующим Образом,Резонансный заряд формирующегодвухполюсника 6 производится током,протекающим от источника 3 через обмотку 4 зарядного дросселя, зарядныйдиод 5 и нагрузку 7.Напряжение на Формирующем двухполюснике при заряде изменяется поэкспоненциальному ЗаконуОфд)=Е -е 4 созегде =Ы 1 - текущая фаза резонансногозаряда;Ц - добротность зарядной цепи;И - резонансная частота зарядной цепи.Во время заряда Формирующего двухполюсника (фиг. 20) на обмотке 8 зарядного дросселя наводится напряжение, равноеоО=- - е 2 С 09,где и - отношение числа витков обмоток 4 и 8 зарядного дросселяВ первоначальный момент диод 12 открыт, и производится быстрый заряд конденсатора 13 (фиг. 26) током, протекающим по цепи диод 12, резистор 15, обмотка 8 до напряжения Бс , равногоэся и к +к. Как только ток через резистор 16 станет равным току через резистор 15, диод 12 закроется и напряжение на нем будет равно разности напряжений на конденсаторе 13 и резисторе 16.Так как напряжение на резисторе 16 иэменяется (Фиг. 25) в соответствии с выражением о ь К Ю О(=е есоч,16 15то напряжение на диоде будет изменяться (фиг. 2 Ъ) в соответствии с выРажением То есть напряжение на диоде 12 по форме повторяет напряжение на формирующем двухполюснике, Напряжение с диода 12 подается на вход 21 блока 10, где оно сравнивается с напряжением, поступающим из блока 9 опорного напряжения.В момент равенства опорного напряжения и напряжения на диоде 12 блок 11 открывает клЮч 18, Вследствие этого в цепь резонансного заряда Формирующего двухполюсника,б вносится дополнительное затухание и резонансный заряд его прекращаетсяЗарядный диод 5 препятствует .заряду Формирующего двухполюсника после прекращениярезонансного заряда. Разряд формирующего двухполюсника на нагрузку производится при срабатывании коммутатора1 при поступлении с генератора 2 запускающего импульса. 5Перед новым зарядным циклом закрывается ключ 18 и кратковременно открывается тиристор 17, разряжающийконденсатор 13.При кратковременном коротком заеликанин в нагрузке 7 (искрения в СВЧгенераторе) происходит перезарядформирующего двухполюсника б. Следующий после короткого замыкания в нагрузке заряд формирующего двухполюсника б происходит при ненулевых;начальных условиях. Известно, что в этомслучае падение напряжения на обмотке4 зарядного дросселя описывается выражением20ЙАр(5)-.(. +,БсОВ О)Р е 2 а,фаргде О ., - остаточное напряжениена формирующем двухполюснике; 25(О) - ток в индуктивности заЬрядного дросселя при- характеристическое соп"с,ц,ротивление зарядной цепи;заРядного дросселя;Сд - суммарная емкость .фоРмирующего двухполюс- З 5ника.Так как,в рассматриваемом модулято-ре на конденсаторе 13 фиксируется амплитуда напряжения, пропорциональнаяначальному уровню падения напряженияна обмотке 4 зарядного дросселя, навход 21 блока 10 сравнения подаетсяв .напряжение, равноеЕо Оост го+ос 2 осоз р 2 е 31 п х1 ИО45ьхИз этого выражения видно, что напряжение на диоде 12 станет равно опорному напряжению раньше чем при от.сутствии короткого замыкания в нагруэ-ке, т.е. при меньшем напряжении наформирующем двухполюснике б,Таким образом Формируемые напряже/ния на диоде 5, двухполюснике б и коммутаторе 1 импульсного модулятора после короткого зажкания в нагрузке 7 уменьшаются, что предотвращает перенапряжение на этих блоках и, следовательно, выход их из строя.Формула изобретенияИмпульсный модулятор, содержащий генератор запускающих импульсов, последовательно соединенные источник питающего напряжения, первичную обмотку зарядного дросселя, зарядный диод, формирующий двухполюсник и нагрузку, включенный между входом формирующего двухполюсника и общей шиной коммутатор, вход которого подключен к выхоцу генератора запускающих импульсов, последовательно соединенные блок опорного напряжения, блок сравнения, блок импульсно-Фазового управления, а также диод, анод которого соединен с общей шиной, тиристор, управляющий электрод которого подключен к первому выходу блока импульсно-Фазового управления, резисторы и ключ, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, параллельно вторичной обмотке зарядного дроСселя подключены две цепи, первая из которых состоит из последовательно сое" диненных первого;резистора и ключа,. управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока импульсно-Фазового управления, вторая цепь состоит иэ последовательно соединенных переменного и второгорезисторов, Причем второй вывод конденсатора соединен с пер" выми выводами вторичной обмотки зарядного дросселя и переменного резистора, второй вывод которого соединен с катодом диода, другим входом блока сравнения и анодом тиристора, катод которого подключен к общей шине.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 9 414718, кл. Н ОЗ,К 3/80, 10.08.72. 2. Авторское свидетельство СССР Ю 350148, кл. Н 03 К 3/53, 72.10,70