Импульсный модулятор

Союз СоветскикСоциалистическикРвслублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯКАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 978331(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 02.06.81 (21) 3297727/18-21с присоединением заявки Рй(53)М, Кл. Н 03 К 3/53 Н 03 К 3/57 Гооудврсткввьй комитет СССР по делам изобретений и открытий(5 Й) ИНПУЛЬСНЫЙ ИОДУЛЛТОР 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиолокационной технике, ускорителях элементарных частиц и других системах для питания мощных СВЧ-генераторов и усилителей высоковольтных импульсов большой длительности.Известен импульсный модулятор, содержащий источник питания, шунтированный конденсатором, между выходом которого и общей шиной последователь. но соединены зарядная цепь и коммутирующий элемент, управляющий электрод которого подключен к генератору импульсов запуска, параллельно коммутирующему элементу включены последовательно соединенные Формирующая линия и первичная обмотка импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с нагрузкой.2 о Отвод вторичной обмотки через диод подключен к выходу выпрямителя 1 3.Недостатками указанного устройст ва,являются ограниченные функциональные возможности вследствие коррекции вершины выходных импульсов только при положительной полярности импульсов на выходе импульсного трансформатора, а также подъем плоской части вершины выходных импульсов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, между выходом которого и общей шиной последовательно соединены зарядная цепь и коммутирующий элемент, параллельно которому подключены последовательно соединенные формирующая линия и первичная обмотка импульсного трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключена нагрузка, генератор импульсов запуска, выход которого соединен с управляющим входом коммутирующего элемента, конденсатор, подключенный между потенциальным выводом первичной обмотки импульсного трансформатора и объединенными выво.97833дами катода первого диода и анодавторого диода. Анод первого диодасоединен с общей шиной, а катод второго диода - с выходом источника постоянного н апряженил2 ),Недостатками известного импульсного модулятора являются спад плоскойчасти вершины импульсов и низкий КПД.Цель изобретения - улучшение формыимпульсов и повышение КПД устройства. 10Поставленная цель достигается тем,что в импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения,между вь 1 ходом которого и общей шинойпоследовательно соединены зарядная 1цепь и коммутирующий элемент, параллельно которому подключены последова-тельно соединенные формирующая линияи первичная обмотка импульсноготрансформатора, к вторичной обмотке окоторого подключена нагрузка, генератор импульсов запуска, выход которогосоединен с управляющим входом коммутирующего элемента, конденсатор, подключенный между потенциальным выво Юдом первичной обмотки импульсноготрансформатора и объединенными выводами катода первого диода и анодавторого диода, введены дроссель, резистор, клипперный диод, причем по- Зоследовательно соединенные дроссель ирезистор включены между анодом первого диода и общей шиной, клипперныйдиод вклюцен параллельно формирующейлинии, а зарядная цепь выполнена ввиде последовательного соединения зарядного диода и зарядного дросселя,к отводу которого подключен катодвторого диода,На Фиг. 1 изоЬражена электрическая принципиальная схема импульсногомодулятора; на фиг. 2 - эпюры токовв цепях модулятора.Импульсный модулятор содержит источник 1 постоянного напряжения, зарядный дроссель 2, зарядный диод 3,Формирующую линию 4, импульсный трансформатор 5, нагрузку 6, коммутирующийэлемент 7, генератор 8 импульсов запуска, конденсатор 9, первый диод 10,50второй диод 11, резистор 12, дроссель 13 и клипперный диод 14.К выходу источника 1 постоянногонапряжения последовательно подключены зарядный дроссель 2, зарядный диод3, формирующая линия 4, шунтирован 55ная клипперным диодом 14, и первичная обмотка импульсного трансформатора 5, ко вторичной обмотке которого 1 фподсоединена нагрузка 6. Коммутирующий элемент 7 включен между объедиьненными выводами катода зарядного диода 3 и формирующей линии 4. К выходу Формирующей линии 4 через конденсатор 9 подключены первый диод 10 и второй диод 11. Анод первого диода 10 через дроссель 13 и резистор 12 соединен с общей шиной, а катод второго диода 11 подключен к отводу зарядного дросселя 2.Импульсный модулятор раЬотает сле дующим образом,При включении источника 1 постоянного напряжения через зарядный дроссель 2, зарядный диод 3 и первичную обмотку импульсного трансформатора 5 производится резонансный заряд формирующей линии 4. После окончания заряда от генератора 8 на вход коммутирующего элемента 7 подаетсл импульс запуска, в результате чего элемент 7 открывается, и на нагрузке 6 формируется высоковольтный импульс напряжения. Для устранения спада плоской части импульса напряжения (тока) в йагрузке 6 (Форма общего тока Э Б разо щ ряда формирующей линии через коммутирующий элемент 7 изображена на фиг. 2 а) в предлагаемом устройстве параллельно первичной обмотке импульсного трансформатора 5 подключена корректирующая цепь, состоящая иэ последовательно включенных конденсатора 9, первого диода 10, резистора 12 и дросселя 13.При прохождении через первичную обмотку импульсного трансформатора 5 тока разрядаформирующей линии 4 часть тока ответвляется, проходя по корректирующей цепи. При этом в нацале импульса ток корректирующей це" пи Эбудет максимальным, а к концу импульса, по мере заряда конденсатора 9, ток становится минимальным (фиг. 2 б).Благодаря наличию в корректирующей цепи резистора 12 и дросселя 13 достигается почти линейное уменьшение ее тока и стабилизация в течение1импульса тока нагрузки.Энд(фиг.2 в)Стабилизация напряжения плоской части импульса в нагрузке происходит без увеличения длительности фронтов импульса, Часть энергии, накопившаяся к концу импульса на конденсаторе 9, в начале. последующего заряда фор5 97 мирующей линии 4 через второй диод 11, и часть обмотки зарядного дросселя 2 переходит в формирующую линию 4, Оставшаяся часть энергии конденсатора 9 создает запирающее напряжение для первого диода 10, которое при новом разряде формирующей линии действует как ограничивающее ток корректирующей цепи. Клипперный диод 14 через открытый коммутирующий элемент 7 снимает с нагрузки послеимпульсный выброс напряжения обратной полярности, оЬусловленный накоплени-. ем магнитной энергии в магнитопроводе импульсного трансформатора.Таким образом, применение предлагаемой схемы импульсного модулятора позволяет получит в нагрузке длинные импульсы улучшенной формы, без спада вершины импульсов.Повышение КПД устройства достигается за счет подключения второго диода 11 к формирующей линии через часть обмотки зарядного дросселя 2. формула изобретения Импульсный модулятор, содержащийисточник постоянного напряжения, меж.ду выходом которого и общей шинойпоследовательно соединены заряднаяцепь и коммутирующий элемент, парал 8331 блельно которому подключены последовательно соединенные формирующая линияи первичная оЬмотка импульсного трансформатора, к вторичной обмотке которого подключена нагрузка, генератор.импульсов запуска, выход которогосоединен с управляющим входом коммутирующего элемента, конденсатор, подключенный между потенциальным выво 10 дом первичной обмотки импульсноготрансформатора и объединенными выводами катода первого диода и анодавторого диода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения фор 1% мы импульсов и повышения КПД, в него введены дроссель, резистор, клипперный диод, причем последовательносоединенные дроссель и резистор вклю.цены между анодом первого диода и20 общей шиной, клипперный диод включенпараллельно формирующей линии, а зарядная цепь выполнена в виде последовательного соединения зарядного диодаи зарядного дросселя, к отводу кото 3 рого подключен катод второго диода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Евтянов С;И., Редькин Г.Е.Импульсные модуляторы с искусственнойзв линией. М., "Сов. радио", 1973,с. 206, рис. 822,2, Патент СНА У 3119069,кл. 328"69, 1962.978331 7 гарр оставитель В, Егоркинехред И,Гайду Корректор В, Прохнен едактор А. Власе аказ 9240/74 нног ений илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 959 ВНИИПИ Государст по делам изото 113035, Москва, И Подписное комитета СССР открытий ская наб., д.