Устройство для стабилизации тока

/5 15 В С 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВГРГ ОБРЕТЕНИ ТЕПЬСТВУ параллельно конденсатору КС-фильтра, точка соединения нагрузочного резистора и разделительного конденсатора подключена к аноду лампы усилителя импульсов, вторичная обмотка трансформатора одним выводом присона к сетке коммутирующей электронной лампы и к коллектору первого ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к отрицательному полюсу источника напряжения смещения, второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с обшей шиной через стабилитрон, зашунтированблокировочным конденсатором, выгенератора импульсов запуска(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 547746, кл. С 05 Г 1/56, 1977,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИТОКА по авт,св. Р 547746, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем уменьшения искажений формы выходных импульсов кодовой группы, в него введены два ключевых транзистора,элемент задержки, элемент гальванической развязки, нагрузочный резистор, стабилитрон и блокировочныйконденсатор, причем соединенные последовательно нагрузочный резистор,конденсатор и первичная обмотка выходного трансформатора присоединены едине ашунтир лемент задержки со и через с базой ором орого ключевог ине а, котоской рарвого кл сто ванизой чевого транзистор ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ( С н вторым ключевым тран я через элемент гапязки соединена с бИзобретение относится к электро - технике и предназначено для получения мощных электрических импульсов тока стабильной амплитуды преимущественно в импульсных передатчиках СВЧ.По основному авт. св. У 547746 известно устройство для стабилизации тока, преимущественно импульсного магнетрона, содержащее импульсный 10 модулятор с частичным разрядом накопительного конденсатора через коммутирующую электронную лампу типа триода с защитной сеткой и выводы для подключения внешней нагрузки, 15 например, магнетрона, усилитель импульсов на электронной лампе с выходным трансформатором, генератор импульсов запуска и усилитель постоянного тока, во входной цепи которого 20 включен источник постоянного опорного напряжения, транзистор, коллектор которого соединен с катодом лампы усилителя импульсов, эмиттер транзистора соединен с общей шиной,а база 25 транзистора соединена с выходом генератора импульсов запуска и через диод с выходом усилителя постоянного тока, входная цепь которого через делитель напряжения подключена парал -З 0 лельно конденсатору КС-фильтра в анодной цепи лампы усилителя импульсов, Е сетке коммутирующей электронной лампы через резистор утечки присоединен отрицательный полюс источника напря жения смещения, положитпь;алый псчюс которого соединен с общей шиной и катодом коммутирующей электронной лам. пы, а также разделительчый конденсатор, Первый вывод вторичной обмотки выходного трансформатора через сграничительный диод соединен с конденсатором КС-Фильтра1".В известном устройстве имеет мес" то постоянное подмагничивание магнитопровода выходного трансформатора в результате протекания через обмотку анодного тока лампы, выполняющей в паузах между импульсами Функцию регулирующего элемента стабилизатора напряжения параллельного типа. В результате возникают искажения формы импульсов кодовой группы, обусловленные изменением величины магнитной индукции и динамичдской индуктивности трансформатора от импульса к импульсу. Имеют также место искажения Формыреза импульсов, обусловленные как переходными процессами в реактивностях элементов схемы (в частнос. ти, в инцуктивности трансформатора и в паразитной емкости цепи сетки коммутирующей лампы), так и временем рас" сасывания неосновных носителей заряда в транзисторе после окончания импульса запуска на его базе. Ероме гого, из-за нарастания напряжения на разделительном конденсаторе в цепи сетки коммутирующей лампы изменяется напряжение смещения от импульса к импульсу. Как спедствие амплитуда импульсов кодовой группы становится убывающей по мере возрастания порядкового номера импульсов, В некото - рых пределах изменяется иитель - ность импульсов, что во всех случаях нежелательно.Таким образом, основной недостаток устройства состоит в искажениях Формы импульсов кодовой группы.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства пу. тем уменьшения искажений Формы выходных импульсов кодовой группы.Указанная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации тока введены два ключевых транзисторэ элемент задержки, элемент гальванической развязки, нагрузочный рсзистор, стабипитрон и блокировочныт:. конденсатор причем соединенные пос - ледовательно нагрузочный резистор, разделительный конденсатор и первичная обмотка выходного трансформа- гора присоединены параллельно ко,;аенсатору РС в фильт, точка соединения нагрузочного резистора и разделительного конденсатора подключена к аноду лампы усилителя импульсов, вторичная Обмотка трансформатора одним выводом присоединена к сетке коммутирующей электронной лампы и к коллектору первого ключевого транзистора, змигтер которого подк почен к отрицательному пол.осу ис Очникя напряжения смео 1 ения .второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с общей шиной через стабилитрон, зашунтированный блокировочным конденсатором, выход генератора импульсов запуска зашунтирован вторым ключевым транзистором и через элемент задержки соединен с базой второго ключевого транзистора, которая через элемент гальванической развязки соецинена с базой первого ключевого транзистора.Устройство обеспечивает уменыпение искажений Формы импульсов кодовой10924группы путем поддержания постоянства магнитной индукции в магнитопроводе выходного трансформатора от импульса к импульсу, уменьшения длительности среза импульсов путем ус 5коренного разряда паразитной емкости сеточной цепи коммутирующей элект.ронной лампы и одновременно уменьшения времени рассасывания неосновных носителей заряда в транзисторе,стабилизации напряжения смещения насетке коммутирующей электронной лампы от импульса к импульсу,На фиг. показана принципиальнаяэлектрическая схема устройства длястабилизации тока; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений,Устройство (Фиг,1) для стабилиза -ции тока содержит импульсный модулятор 1 с частичным разрядом накопительного конденсатора 2 через коммутирующую электронную ламу 3 типа трио"да с защитной сеткой (заряд конденсатора 2 производится через резисторы4 ,5 от источника напряжения Е ),Нагрузкой модулятора является магнетрон 6 или другой генераторный илиусилительный прибор СВЧ, На управляющую сетку лампы 3 через резистор 7подается отрицательное напряжение30смещения - Е, . Имеет ся т акже разделительный коцценсатор 8 и усилительимпульсов 9, выполненный на лампе10 с выходным трансформатором 11 вцепи анода. Имеется также КС-Фильтр12,3, на который подается напряжение Е . Экранная сетка лампы 10 пита 1ется через делигель напряжения 14, 5с блскировочным конденсатором 16.Цепь смещения управляющей сетки лампы10 содержит стабилитрон 17,резистор 4 О18 и блокировочцый конденсатор 19,подключенные к источнику напряжения Е . В цепи катода лампы 10 включен транзистор 20 с резистором21 коллекторной нагрузки и защитным 45стабилитроном 22, База транзисторасвязана через диод 23 с выходом неинвертирующего усилителя постоянного тока 24 и непосредственно с выходомгенератора импульсов запуска 25.50Вход усилителя 24 подключен черезделитель напряжения 26 к источникупостоянного опорного напряжения 27и к конденсатору 13 КС-Фильтра, Кэтому же конденсатору через диод 28подключен вывод вторичной обмоткивыходного трансформатора 11, В цепибазы транзистора 20 включен резистор 29,78 4В устройство введены два ключевых транзистора 30, 3 1, элемент з адержки 32, элемент гальванической развязки 33, нагрузочный резистор 34,стабилитрон 35 и блокировочный конденсатор 36. При этом соединенные последовательно резистор 34, разделительный конденсатор 8 и первичная обмотка выходного трансформатора 11 присоединены паралпельно конденсатору 3. Точка соединения резистора 34 и коцценсатора 8 подключена к аноду лампы 10. Вторичная обмотка трансформатора 11 одним выводом присоединена непосредственно к сетке лампы 3 и к коллектору транзистора 30, эмиттер которого подключен к отрицательному полюсу источника напряжения сме.2щецин - Е . Второй вывод вторичной обмотки трансформатора 11 соединен с общей шиной через стабилитрон 35, зашунтцровацный конденсатором 36. Выход генератора импульсов запуска 25 зашунтировац вторым ключевым трап зистором 31 и через элемент задержки 32 связан непосредственно с базой транзистора 31, а через .элемент гальвани вской развязки 33 (например,импульсцьи; трансформатор) - с базоц первого .:.,гючевого транзистора 30.Устройство работает следующим об- . разомКсц:,енсатор 2 заряжаетс 5 г через по-" следовательего соединенные резисторы 4, 5 от источника с. напряжением Е, в интервалах между импульсами; лампа 3 в зто время заперта стабильным отрицательным напряжением смещецця Е -. равным напряжению стабилизации55стабилитрона ЕТок стабилитрона протекает от источника - Е через ре" зистор 7 и вторичную обмотку трансФорматора 11, г 1 ампа 10 заперта благодаря тому, что напряжение между ее сеткой и катодом равно (Е- Е 7)0, где Е - напряжение на стабилитронэ1717; Е,. Е (Фиг.2,а). Транзистор 20а - %цри этом также заперт, Конденсатор 8 заряжается через резистор 34 и первич ную обмотку трансформатора до напряжения Е существующего на коцдецсаторе 13.При подаче положительных импульсов Е 5 от генератора 25 (Фиг. 2,й) на с 6базу транзистора 20 происходит его отпирание: напряжения на катоде лампы 10 и коллекторе транзистора 20 спадают почти до нуля, Лампа 10 отпирается, причем к ее сетке на время им 092478После окончания импульса запуска Е на выходе элемента задержки 32 появляется импульс Е., отпирающий32%одновременно транзисторы 30 и 31 (Фиг.2,о, Б). Задержка в элементе 32 выбирается равной длительности ь импульсов запуска ЕТранзистор 31 при этом шунтирует базу транзистора 20, благодаря чему в нем ускоряется процесс рассасывания неосновных носителей заряда и тем достигается ускоренное запирание, Через транзистор 30 достигается ус О коренный разряд паразитной емкости цепи сетки лампы 3, что совместно с действием транзистора 3 обеспечивает сокращение длительности среза импульсов (фиг.2 б),Одновременно к вторичной обмотке трансформатора 11 прикладывается на время импульса Е импульс напряжения, равного разно.32сти Е 2- Е . Этот импульс вызывает протекание тока перемагничивания50 111 (фиг, 2 б), направленного противоЗО пульса прикладывается положительное напряжение, примерно равное Е 1 . В результате на первичной обмотке трансформатора 11 формируется отрицательный импульс в результате частичного разряда конденсатора 8. Этот импульс инвертируется в трансформаторе и поступает на сетку лампы 3. Импульс при этом ограничивается по амплитуде на уровне напряжения Е .1, существующего О на конденсаторе 13 благодаря отпиранию диода 28 (трансформатор 11 - повышающий), Диод 23 обеспечивает развязку выхода усилителя 24 в моменты подачи импульсов запуска от генератора 5 25 на базу транзистора 20.При отпирании транзистора 20 и лампы 10 на время импульса Е происходит намагничивание магнитопровода трансформатора линейно нарастающим 2 О током 1 в положительном направлении (фиг.2 а).В результате отпирания лампы 3 через нее происходит частичный разряд конденсатора 2 и к нагрузке 6 25 прикладывается выходной импульс,положно предшествующему импульсу 1.ц+(Фиг,2 с.В результате к моменту окончания импульса Е магнитная32индукция в сердечнике трансформатора 11 возвращается к исходному значению, определяемому постоянной составляющей тока, протекающего через стабилитрон 35,Тем самым от импульса к импульсу в кодовой группе поддерживается как постоянство магнитной индукции в маг. нитопроводе трансформатора 11 так и постоянство напряжения смещения Е5 на сетке лампы 3. Этим наряду с сокращением длительности среза обеспечивается уменьшение искажений Формы выходных импульсов кодовой группы.Стабилизация импульсного тока нагрузки достигается путем выбора недонапряжения режима работы лам - пы 3, характеризующегося большой величиной динамического сопротивления Кз лампы 3; при этом К.) К гдеЯсопротивление нагрузки 6, Необходимая стабильность напряжения на сетке лампы 3 достигается путем поддержания постоянства напряжения Е13 на конденсаторе 13 - это напряженйе определяет уровень ограничения амглитуды импульсов. Для этого напряжение пропорциональное Есравнивается с помощью делителя 26 с опорным напряжением источника 27, Полученный сигнал ошибки после усиления в усилителе 24 поступает на базу транзистора 20. Если напряжение Е.1 под дейст 3 вием дестабилизирующих Факторов стремится возрасти, то транзистор 20 и лампа 1 О приоткрываются под действием сигнала ошибки; падение напряжения на резисторе 12 увеличивается до тех пор, пока напряжение Е не станет равным заданному номиналу.Положительный технический эффект от применения изобретения состоит в том, что обеспечивается уменьшение искажений формы выходных импульсов кодовой группы, что расширяет возможности применения устройства.1092478Фиг,2 ВНИИПК Заказ 3254/31 Тираж 842 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,Проектная,ч