Импульсный модулятор

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл с присоединением заявки Йо Н 03 Е 7/02 Государственный комитет СССР по делам изобретенийи открытий(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в им пульсных передающих устройствах как .источник питания СВЧ-генераторов.Известен импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, зарядные дроссель и диод, накопитель энергии, импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого шунтирована нагрузкой:, а управляемый с выхода генератора тактовых импульсов разрядный коммутирующий элемент включен между .входом накопителя энергии н общей шиной модулятора и шунтирован резистивным 15 делителем напряжения, средний вывод которого соединен с одним из входов устройства сравнения, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, цепь из после довательно соединенных резистора и дополнительного коммутирующего элемента, управляющий электрод которого соединен с выходом устройства срав-, нения 11. Недостаток известного импульсного модулятора заключается в низкой надежности из-за перенапряжений в цепи питания. По основному авт.св. В 601815 известен также импульсный модуляторя содержащий последовательно соединенные выпрямитель," зарядные дроссель и диод, накопитель энергии, импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого шунтирована нагрузкой, а управляемый с выхода генератора тактовых импульсов разрядный коммутирующий элемент включен между входом накопителя .энергии и общей шиной модулятора и шунтирован реэистивным делителем напряжения, средний вывод которого соединен с одним из входов устройства сравнения, другой вход которого соединен с ныходом источни- ка опорного напряжения, цепь из последовательно соединенных резистора и дополнительного коммутирующего элемента,.управляющий электрод которого соединен с выходом устройства сравнения, анод - с анодом зарядного диода, а один из выводов резистора " с выходом накопителя энергии, 21.Недостатком этого импульсного моду. лятора является низкая надежность из-за повторяющихся высоковольтных пробоев в накопителе энергии.Цель изобретения - повиаение надежности путем исключения повторяю 841106шихся высоковольтных пробоев в нако-. пителе энергйи.Поставленная цель достигается тем, что в импульсный модулятор по авт. св. Р 601815 введены два элемента запрета, первые входы которых соединены с шиной тактовых импуль,сов, второй вход первого элемента запрета пбдключен к выходу резистивного делителя, а выход соединен с вйходом элемента сравнения, шиной отключения модулятора и вторым вхо дом второго элемента запрета, выход которого соединен со входом усилителя тактовых импульсов.При пробое в накопителе энергии первый элемент запрета выдает сигнал 15 на включение дополнительного шунтирующего элемента и отключение модулятора, а второй элемент запрета прекращает поступление тактовых импульсов на разрядный коммутирующий элемент;На Фиг. 1 изображена схема импульсного модулятора, на Фнг. 2 - эпюры напряжения в различных точках схеьы.(а - последовательность тактовых импульсов, б - Форма напряжения на накопителе энергии в известном импульсном модуляторе в - Форма напряжения на накопителе энергии в заявленном импульсном модуляторе; г - сигнал отключения модулятора). ЗОИмпульсный модулятор содержитпоследовательно соединенные выпрями тель 1, зарядные дроссель 2 и диод 3,накопитель 4 энергии, импульсный 35трансформатор 5 с первичной 6 и вторичной 7 обмотками, последняя из которых шунтирована нагрузкой 8, разрядный коммутирующий элемент 9, включенный между входом накопителя 4 энергии и общей шиной модулятора и шунты Орованный резистивным делителем нарезисторах 10 и 11, выход которогосоединен с одним из входов элемента12 сравнения источника опорного напряжения, цепь из последовательно соединенных резистора 13 и дополнительного коммутирующего элемента 14,управляющий электрод которого соединен с выходом элемента 12 сравнения. Анод дополнительного коммути Орующего элемента 14 соединен с анодом зарядного диода 3, а один извыводов резистора 13 - с выходомнакопителя 4 энергии. Тактовый импульс усиливается усилителем 15Первые входы элементов 16 и 17 запрета соединены с шиной тактовых импульсов 18, другой вход соединен с шиной19 источника опорного напряжения элемента 12 сравнения, второй вход элемента 16 запрета подключен к выходу 60реэистивного делителя, а его выходсоединен с выходом элемента сравнения, шиной отключения модулятора 20и вторым входом второго элемента17 запрета, выход которого соединен 65 со входом усилителя тактовых импульсов,Импульсный модулятор работаетследующим образом.При нормальной работе (отсутствиепробоев в накопителе 4 энергии) навыходе первого элемента 16 запрета,сигнал отсутствует, так как тактовыеимпульсы поступают на это устройствораньше, чем отрицательные импульсысо средней точки резистивного делйтеля на резисторах 10 и 11 в моментывремени О, с,фиг. 2 в) и запрещаютформировайие выходного сигнала.Тактовые импульсы проходят черезвторой элемент 17 запрета на усилитель 15 тактовых импульсов и включают в требуемые моменты времени разрядный элемент 9. В дальнейшем процессыразряда и заряда. накопителя энергииповторяются.Пусть в момент времени с произошел пробой, например, в одном из конденсаторов накопителя энергии.Отрицательный импульс с резистивного делителя на резисторах 10 и 11 приводитк формированию приходящего раньшеочередного тактового импульса выходного сигнала элемента 16 запрета.Этот сигнал поступает на вход шиныустройства отключения модулятора 20и включает дополнительный коммутирующий элемент 14, вследствие чего накопитель энергии не может зарядитьсявыше напряжения выпрямителя 1. Одновременно выходной сигнал элемента 16запрета запрещает прохождение тактовыхимпульсов через элемент 17 запретаи делает невозможным включение разрядного коммутирующего элемента 9 в моменты времени с, с, с., Это необходимо для того, чтобы исключить разряд накопителя энергии и,следовательно, появление напряжения отрицательной полярности в моменты времени с з, стак как это напряжение закроетдополнительный коьефутирующий элемент14, и начнется обчный заряд накопителя энергии до следующего пробоя вмомент времени с,1 (с 6).Таким образом, при высоковольтном пробое в накопителе 4 энергии напряжение на нем ограничивается величиной напряжения источника питания, которое примерно вдвое меньше рабочих значений напряжений накопителя энергии и не вызывает повторяющихся пробоев его элементов, при этом модулятор отключается.В известном устройстве после пробоя в момент времени с начинается обычный заряд накопителя энергии (Фиг. 2 б).В момент времени с накопитель энергии разряжается и начинает вновь заряжаться до очередного пробоя в момент времениДалее процессы повторяются. Вследствие того, что не появляются условиядля срабатывания защиты, это можетпродолжаться бесконечно долго, Таккак при этом перенапряжения не возникают, защита от перенапряжений несработает. Токовая защита не сработает, потому что потребление тока непревышает установленного уровня за 1 циты. Повторяющиеся пробои происходят в произвольные моменты времени, вследствие чего напряжение на накопителе О 4 энергии в моменты времени Ф, й,имеет небольшую величину, а на- . пряжение обратной полярности недостаточно для закрывания разрядного коммутирующего элемента 9, при этом 15 весь ток выпрямителя 1 идет через открытые зарядный диод 3 и разрядный коммутирующий элемент 9, в результате чего они выходят из строя.Следует учитывать, что в высоковольт- що ных модуляторах зарядный диод 3 и разрядный коммутирующий элемент, 9 состоят из нескольких десятков последовательно включенных диодов и тиристоров, что отказ (пробой) одного из элементов накопителя энергии приводит к выходу из строя других элементов модулятора, а также несоответствию его параметров заданным требованиям. Таким образом, предлагаемое тех-: ническое решение исключает воэможность выхода из строя других эле ментов модулятора при пробоях в, накопителе энергии, следовательно, имеет более высокую надежность. формула изобретенияИмпульсный модулятор по авт.св.в 601815, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности путем исключения повторяющихсявысоковольтных пробоев в накопителеэнергии, в него введены два элемента запрета, первые входы которыхсоединены с шиной тактовых импульсов,второй вход первого элемента запретаподключен к выходу резистивного де"лителя, а выход соединен с выходе(элемента сравнения, шиной отключения модулятора и вторым входом второго элемента запрета, выход котоРого соединен со входом усилителя тактовых импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии Ф 1089797,кл. Н 3 Р, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 601815, кл, Н 03 К 7/02, опублик,05.04.78 (прототип).841106 Составитель Д, Ходырев Техред . А,Бабинец ктор С. Род Корректор Н, Бабине Заказ 48 е НИИП 113035,ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4 фили Тираж 988 Государственно елам изобретен осква, Ж, Р Покомитета СССРи открытийушская наб., д; 4