Импульсный модулятор

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 892699 ительиое к авт, свид-ву(22) Заявлено 25.04. 80 (2 ) 2915093/18 с присоедииеииеи заяв еуАарстеееньй квинт(54) НИПУЛЬСНЬП 1 ЮДУЛЧТО Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания люминофорных источников оптического излучения, квантовых генераторов, СВЧ генераторов и других импульсных устройств, работающих в системах управления высоковольтными тиристорными вентилями, в частности когда требуется работа в ждущем режиме с неопределенными частотами повторения.Известен импульсный модулятор, содержащий источник питания, зарядное устройство, накопитель энергии и нагрузку, соединенные последовательно и подключенные между положительным и отрицательным полюсами источника питания, коммутирующий элемент, подключенный параллельно накопителю энергии и нагрузке, генератор импульсов запуска коммутирующего элемента, подключенный к его управляющему входу, и цепь коррекции йормы модулирующего импульса, состоящую из последо 2. 81. Бюллетень Р 6 47 вательно с единенных конденсатора и первого вентиля, подключенную параллельно нагрузке, причем анод первого вентиля соединен с отрицательным полюсом источника питания, а его катод - с анодом второго вентиля, катод второго вентиля подключен через резистор к месту соединения коммутирующего элемента со входом накопителя энергии 11.Недостаток этого импульсного модулятора заключается в низкой надежности и в .ограничении частоты повторе- . ния выходных импульсов индуктивностью зарядного устройства,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является импульсный модулятор, содержащий источник питания, междуположительной шиной которого и общей шиной подключены последовательно соединенные зарядная индуктивность, управляемый зарядный вентиль, накопитель энергии и нагрузка, параллельно которой в прямом направлении подключен диод, генератор892699 запускающих импульсов, подключенный выходом к управляющему входу коммутирующего Ълемента, подключенног о1 -между входом накопителя энергии и общей шиной2 .Недостатком известного импульсного модулятора является низкая надежность из-за прямых связей управляющих цепей с коммутирукццим элементом, приводящих к ложному срабатыванию зарядного устройства в момент включения коммутирующего элемента.Цель изобретения - повышение надежности и расширение диапазона частоты.Поставленная цель достигается тем, ,что в импульсный модулятор, содержащий источник питания, между положительной шиной которого и обшей шиной подключены последовательно соединенные зарядная катушка индуктивности, управляемый зарядный вентиль, накопитель энергии и нагрузка, параллельно которой в прямом направлении подключен шунтирующий диод, генератор запускающих импульсов, подключенный выходом к управляющему входу коммутирующего элемента, подключенного между входом накопителя энергии и обшей шиной, введены управляющая цепь, состоящая из последовательно соединенных диода, постоянного и переменного резисторов, конденсаторы и динистора, параллельно которому в обратном направлении подключен защитный диод, соединенный катодом со средним выводом переменного резистора, причем анод диода подключен к положительной шине источника питания, а объединенные выводы конденсатора и переменного резистора и положительная дополнительная шина питания подключены ко входу накопителя энергии, а управляющий электрод зарядного управляемого вентиля подключен к катоду динистора. На чертеже показана функциональная схема предлагаемого импульсного модулятора.Импульсный модулятор содержит источник 1 питания, к положительному полюсу которого через зарядное устройство 2, содержащее зарядную катушку 3 индуктивности и управляемый зарядный вентиль 4, подключен накопитель 5 энергии, соединенный через нагрузку 6 с отрицательным полюсом 4источника 1 питания. Параллельнонакопителю 5 и нагрузке 6 включенкоммутирующий элемент , управляемыйс выхода генератора 8 запускающих импульсов. Параллельно нагрузке 6 анодом к минусу источника 1 питаниявключен шунтирующий диод 9, а междуположительным полюсом источникапитания и анодом зарядного управляе 1 ф мого вентиля 4 включены последовательно: диод 1 О, резистор 11 и переменный резистор 12. Между среднимвыводом резистора 12 катодом вентиля 4 включен конденсатор 13, а междууправляющим электродом вентиля 4 исредним выводом переменного резистора 12 включены параллельно друг другу защитный диод 14 и динистор 15,причем к управляющему электроду вентиля 4 защитный диод 14 подключенанодом, а динистор 15 катодом, Катодзарядного вентиля 4 соединен с однимиз полюсов источника 1 питания, откоторого подается маломощное, слабоу точное напряжение с удвоенной величиной относительно напряжения надругом полюсе.Работу импульсного модулятора рассмотрим с момента включения источника 1 питания при условии, что довключения источника питания напряжения на всех элементах отсутствовали.ФТогда все напряжение приложено к зарядному устройству 2, так как напряжение на емкостном накопителе 5 равно нулю, а падением напряжения на нагрузке б, зашунтированной диодом 9,включенном в прямой полярности, можно пренебречь. Через диод 10, резисторы 11, 12 начинает протекать неболь.шой ток заряда накопителя 5. На конденсаторе 13, величина емкости которого много меньше емкости конденсаторанакопителя 5, начинает возрастатьнапряжение, пропорционально постоян- фЯ ююнои времени, определяемой величинойемкости этого конденсатора и сопротивлениями резисторов 11, 12, Кактолько амплитуда этого напряжения достигает уровня включения динистора 15, динистор включается и напряжение конденсатора 13 оказывается приложенным к управляющему электроду зарядного управляемого вентиля 4, и он включается. Величина сопротивления резисторов 11, 12 настолько.велика, что за время выдержки включения зарядного управляемого вентиля 4 величина напряжения, приложенИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 696596, кл, Н 03 К 3/53, 05.11.792, Авторское свидетельство СССР Р 465730, кл, Н 03 К 7/02, 19755 89269ного к зарядному устройству, практически не изменяется. Включение зарядного управляемого вентиля 4 приводит к быстрому заряду накопителя 4через этот вентиль, катушку 3, шунтирующий диод 9. В режиме резонансной зарядки напряжение на накопителе5 удваивается по отношению к напряжению источника 1 питания. После прохождения через максимум напряжения, Ючерез зарядный управляемый вентильначинает протекать обратный ток, который обеспечивает его быстрое закрытие,Таким образом, модулятор готов к 15работе. Для поддержания этого состояния в течение длительного перепадавремени ожидания используется дополнительное маломощное питание от источника 1, компенсирующее потери изза токов утечки элементов модулятора.Коммутирующий элемент 7 включаетсяот запускающего импульса, поданного свыхода генератора 8 запускающих им 3пульсов. При этом напряжение на нем 2 Зстановится равным нулю и накопитель5 разряжается на нагрузку 6. В этотмомент времени к зарядному устройству 2 прикладывается напряжение источника 1 питания и начинается протека- уние тока через вспомогательные элементы зарядного устройства 2,Время включения зарядного управляемого вентиля 4, по отношению квремени включения коммутирующегоэлемента 7, выбирается таким образом, чтобы обеспечивалось надежноевосстановление изоляционных свойствкоммутирующего элемента 7 после разряда накопителя 5. Величина этого времени регулируется с помощью резистора6. Скорость заряда емкостного накопителя 5 определяется предельно допустимой величиной ОО/д 1 коммутирующегоэлемента 7 и индуктивностью катуш 4ки 3. Подстраивая резистор 12 можнообеспечить наивысшую предельную частоту повторения импульсов модуляторадля конкретно выбранного типа коммутирующего элемента 7 и управляемогозарядного вентиля 4. Модулятор исполь- ффзуется в системе светового управления высоковольтными тиристорными вентилями линий передач постоянного тока,9 ЬИспользование изобретения позволяет значительно упростить модулятор,повысить его помехоустойчивость,полностью. испольэовать частотныесвойства тиристоров без снижения надежности их работы. Это позволит сократить число отказов модулятора и,получить эа счет этого ощутимый экономический эффект,Формула изобретения Импульсный модулятор, содержащийисточник питания, между положительной шиной которого и общей шинойподключены последовательно соединенные зарядная катушка индуктивности,управляемый зарядный вентиль, накопитель энергии и нагрузка, параллельно которой в прямом направлении подключен шунтирующий диод, а также генератор запускающих импульсов, подключенный выходом к управляющему входу коммутирующего элемейта, подключенного между входом накопителя энергии и обшей шиной, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повыше ния надежности и расширения диапазона частоты, в него введены управляющая цепь, .состоящая из последовательно соединенных диода, постоянного иРпеременного резисторов, конденсатораи динистора, параллельно которому вобратном направлении подключен защитный диод, соединенный катодом со срещ.ним выводом переменного резистора,причем анод диода подключен к положительной шине источника питания, а объединенные выводы конденсатора и переменного резистора и положительнаядополнительная шина питания подключе-ны ко входу накопителя энергии, а управляющий электрод зарядного управляемого вентиля подключен к катоду динистора, 892699