Импульсный модулятор

.А.Ив ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 746907, кл Н 03 К 7/02,опублик. 07.07,802, Авторское свидетельство СССР9 746908, кл. Н 03 К 7/02,опублик. 07.07.80 (прототип).(54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий источник постоянного напряжения, параллельно которому включеныпоследовательно соединенные первый ивторой зарядные конденсаторы, а также первый тиристор, первичную обмотку повышающего трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель подключена к линии формирования, зашунтированной последовательно соединенными нагрузкой и коммутатором, и второй тиристор, включенный согласно с первым тиристором, ге-нератор пусковых импульсов, выходкоторого соединен с входом генератора управляющих импульсов непосредственно, а с управляющим входомкоммутатора через последовательносоединенные элемент задержки и подмодулятор, о т л и ч а ю щ и й с я т с целью повышения его над путем исключения одновременного запуска тиристоров, в него введены два дополнительных тиристора,два конденсатора, два трансформа - тора и четыре диода, тиристор, первичная обмотка пер-. вого.трансформатора, первый и второй конденсаторы, второй дополнительный тиристор и первичная обмотка второго трансформатора последовательно соединены и подключены впроводящем для тиристоров направлении параллельно источнику постоянного напряжения, зашунтированному последовательно соединенными в непро-. водящем направлении первым и вторьи, а также третьим и четвертым диодами, точки соединения конденсаторов и зарядных конденсаторов подключены к выводу первичной обмотки повышающего трансформатора непосредственно, а точки соединения диодов - первого с вторым и третьего с четвертым- через первый и второй конденсаторы соответственно, управляющие входы дополнительных тиристоров подключенык соответствукщим выходам генератора управляющих импульсов, а управляющие входы тиристоров соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформаторов.35 Изобретение относится к импульсным передающим устройствам радиотехнических средств различного назначения.Известен импульсный модулятор, со держащий источник постоянного напря-, жения, параллельно которому подключены два последовательно соединенных конденсатора и два тиристора в проводящем направлении. Между точками1 О соединения конденсаторов и тиристо.ров включена первичная обмотка повышающего трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель подключена параллельно коммутатору, зашунтированному последовательно соединенными линией формирования и нагрузкой, Управляющие входы тиристоров и коммутатора подключены к соответствующим выходам источника управляющих импульсов 1 .Недостатком данного устройства является низкая надежность вследствие отсутствия защиты при случайном запуске одновременно обеих тиристоров.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, парал-ЗО лельно которому включены последовательно соединенные первый и второй зарядные конденсаторы, а также первый тиристор, первичную обмотку повышающего трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель подключена к линии формирования, зашунтированной последовательно соединенными нагрузкой и коммутатором, и второй тиристор, последова тельно соединенные в проводящем для тиристоров направлении, генератор пусковых импульсов, выход которого соединен с входом генератора управляющих импульсов непосредственно, 45 а с управляющим входом коммутатора - через последовательно соединенные элемент задержки и подмодулятор. Выходы генератора управляющих импуль-. сов и подмодулятора подключены соот О ветственно к управляющим входам тиристоров и коммутатора, Точка соединения зарядных конденсаторов соединена со средним выводом первичной обмотки повышающего трансформатора 55 через дроссель 23.Недостатком известного устройства является низкая надежность вследствие возникновения аварии при одновременном запуске тиристоров.Целью и.,обретения является повышение надежности путем исключени одновременного запуска тиристоров.Поставленная цель достигается тем, что в импульсный модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, параллельно которому включены последовательно соединенные первый и второй зарядные конденсаторы, а также первый тиристор, первичную обмотку повышающего трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель подключена к линии формирования, зашунтированной последовательно соединенными нагрузкой и коммутатором, и второй тиристор, включенный согласно с первым тиристором, генератор пусковых импульсов, выход которого соединен со входом генератора управляющих импульсов непосредственно, а с управляющим входом коммутатора через последовательно соединенные элемент задержки и подмодулятор, введены два дополнительных тиристора, два конденсатора, два трансформатора и четыре диода, тиристор, первичная обмотка первого трансформатора, первый и второй кон-. денсаторы, второй дополнительный тиристор и первичная обмотка второго трансформатора последовательно соединены и подключены в проводящем для тиристоров направлении параллельно источнику постоянного напряжения, зашунтированному последовательно соединенными в непроводящем направлении первым и вторым, а также третьим и четвертым диодами, точки соединения конденсаторов и зарядных конденсаторов подключены к выводу первичной обмотки повышающего трансформатора непосредственно, а точки соединения диодов - первого с вторым и третьего с четвертым - через первый и второй конденсаторы соответственно, управляющие входы дополнительных тиристоров подключены к соответствующим выходам генератора управляющих импульсов, а управляющие входы тиристоров соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформаторов.На фиг. 1 приведена схема импульсного модулятора; на фиг.2 - эпюры напряжений в основных точках схемы модулятора.29 4 3 11310Импульсный модулятор содержит источник 1 постоянного напряжения, зарядные конденсаторы 2 и 3, тиристоры 4 и 5, повышающий трансформатор 6 с первичной и вторичной обмотками 7 и 8 соответственно, вы 5 прямитель 9, линию 10 формирования, нагрузку 11, коммутатор 12, генератор 13 пусковых импульсов, генератор 14 управляющих импульсов, элемент 15 задержки, подмодулятор 16, конденсаторы 17 и 18, дополнительные тиристоры 19 и 20, трансформаторы 21 и 22, диоды 23-26.Выход источника 1 постоянного напряжения зашунтирован последовательно соединенными зарядными конденсаторами 2 и 3, а также диодами 23 и 24, 25 и 26. Последовательно соединенные первый тиристор 4, первичная обмотка 7 повышающего трансформатора 6 и второй тиристор 5 подключены параллельно источнику 1 постоянного напряжения, а также последовательно соединенным первому дополнительному тиристору 19, первичной обмотке первого трансформатора 21, первому конденсатору 17, второму конденсатору 18, второму дополнительному тиристору 20 и первичной обмотке второго трансформато 30 ра 22. Вторичная обмотка 8 повышающеего трансформатора 6 через выпрямитель 9 подключена к линии 10 формирования,зашунтированной последовательно соединенными нагрузкой 11 И и коммутатором 12. Выход генератора 13 пусковых импульсов подключен к управляющему входу коммутатора 12 через последовательно соединенные элемент 15 задержки и подмодулятор 16, 4 О а к управляющим входам дополнительных тиристоров 19 и 20 - через генератор 14 управляющих импульсов,Средний вывод первичной обмотки 7 повышающего трансформатора 6 подключен к точкам соединения конденсаторов 17 и 18, зарядных конден. саторов 2 и 3 - непосредственно, а к точкам соединения диодов 23 и 24, 25 и 26 - через конденсаторы 17 и 18 соответственно.Импульсный модулятор. работает следующим образом.Импульсы запуска модулятора(фиг.2 а) с выхода генератора 13 55 пусковых импульсов поступают одновременно на генератор 14 управляющих импульсов и элемент 15 задержки. С выхода генератора 14 снимаютсясформированные .одновременно с запускающими импульсами импульсы запуска дополнительных тиристоров 19и 20 (фиг.2 б и в), подаваемые на каждый тиристор поочередно. При этом происходит поочередноевключение тиристоров 4 и 5 и поочередные заряд от источника 1 постодрянного напряжения и разряд через повышающий трансформатор 6 на линию 1 О формирования зарядных конденсаторов 2 и 3,В момент времени 1 когда зарядный конденсатор 2 заряжен приблизительно до напряжения источника питания (фиг.2 г), а напряжение на зарядном конденсаторе 3 примерно равно нулю (фиг.2 д), импульс запуска тиристоров (фиг.2 б) поступает на управляющий электрод дополнительного тиристора 19. Дополнительный тиристор 19 открывается и начинается процесс заряда конденсатора 17 от зарядного конденсатора 2 по цепи. зарядный конденсатор 2 - дополнительный тиристор 19 - трансформатор 21 - конденсатор 17 - зарядный конденсатор 2. При этом на трансформаторе 2 1 формируется импульс напряжения (фиг.2 е) который через вторичную обмотку трансформатора 21 прикладывается к управляющему электроду тиристора 4, открывая его. Амплитуда импульса (фиг,2 е) на лервичной обмотке трансформатора 21 примерно равна напряжению источника питания, длительность импульса определяется временем включения тиристора 4 и выбирается по постоянной вРемени заряда конденсатора 17 из условия уверенного открывания тиристора 4. В моментоткрыЪания тирис 2тора 4 процесс заряда конденсатора 17 (фиг.2 ж) прекращается и дополнительный тиристор 19 закрывается, так как тиристор 4 шунтирует сво" им малым сопротивлением цепочку из последовательно соединенных конденсатора 17, дополнительного тиристора 19 и трансформатора 21.Через открытый тиристор 4 и верхнюю половину первичной обмотки 7 повышающего трансформатора 6 происходит разряд зарядного конденса- . тора 2, заряд зарядного конденсатора 3 от источника 1 питания, а также разряд конденсатора 17, замыкающийся через диод 23. При этом энергия, запасенная в зарядных конЭденсаторах 2 и 3 в процессе ихразряда и заряда, заряжает конденсаторы линии 10 формирования(фиг.2 з). В линию 10 формированияпередается также энергия, запасенная в процессе заряда конденсатора 17 от зарядного конденсатора 2,тем самым сохраняется КПД модулятора.В момент времени 1 напряжениена линии 10 формирования достигаетмаксимума и фиксируется выпрямителем 9, тиристор 4 закрывается, импульс запуска, задержанный элементом 15 задержки, поступает на подмодулятор 16, выходным импульсомкоторого (фиг.2 и) открывается коммутатор 12 и на нагрузке 11 формируется импульс (фиг,2 к),По окончании процесса деионизации коммутатора (тиратрона) 12 схема готова к приходу следующего запускающего импульса. Зарядньй кондесатор 2 заряжен до нуля, а зарядньйконденсатор 3 заряжен .до напряженияисточника питания Е. Следующий. запускающий импульс вызывает поджигдополнительного тиристора 20, Процезаряда конденсатора 18, вызывающийчерез трансформатор 22 поджиг тиристора 5, аналогичен описанномупроцессу заряда конденсатора 17. Прцессы разряда зарядного конденсатора 3 и заряда зарядного конденсатора 2 также аналогичны процессам зряда - разряда зарядных конденсаторов 2 и 3 в предыдущем случае.При сбоях генератора 14 управляющих импульсов, т.е. при одновременном появлении на обоих его выхдах импульсов запуска дополнительных тиристоров 19 и 20 (фиг.2 б и 2 в/в момент времени Ь, происходитподжиг только одного из тиристоров,4 и 5 - тиристора 4. Действительнов момент времени1 только одииз зарядных конденсаторов, а именно зарядньй конденсатор 2 заряжендо напряжения источника 1 питанияЕ. и под этим же напряжением находится дополнительньй тиристор 19;На другом дополнительном тиристоре 20, как и на зарядном конденсаторе 3, напряжение равно нулю. Однвременно поданные импульсы запускана дополнительные тиристоры 19 и 2вызывают поджиг и протекание токатолько через дополнительный тирис тор 19, при этом для тиристора 4 1131029 бформируется импульс запуска. Такимобразом, логика поочередного Формирования импульсов запуска тиристоров 4 и 5, обеспечивающаясяпоочередным нахождением под напргке 5нием зарядных конденсаторов 2 и 3,исключает возможностью одновременного поджига тиристоров 4 и 5, приводящего к закорачиванию источника 1питания.При этом помехозащищенность генератора 13 пусковых импульсов неимеет решающего значения, В то же время применение маломощных тиристоров 19 и 20 позволяет снизить требования к генератору 14 запускающихимпульсов по мощности выходных импульсов, так как для их поджигатребуется значительноменьшая мощность, чем.для поджига тиристоров204 и 5.Диоды 24 и 25 ограничивают сверху н- . на уровне напряжения источника 14питания Е ;напряжения на дополниИСТтельных тиристорах 19 и 20, а. следовательно, ограничивают сверху амплитуду импульсов запуска тиристоров сс 4 и 5, несмотря на возможное при работе модулятора возрастание напряжений на зарядных конденсаторах 2 и 3до уровней, значительно превышающих о" напряжение источника 1 питания (например, при сбоях подмодулятора 16вызывающих одновременное включение а- одного из тиристоров 4 и 5 и коммутатора 12), При возрастании напряжения на зарядном конденсаторе 2 вышеуровня источника 1 питания Е появляется напряжение на конденсато. - о- ре 17 в результате его подзаряда по40цепи; зарядный конденсатор 2 - ис) точник 1 питания - диод 24 - конденсатор 17 - зарядный конденсатор 2,Напряжение на конденсаторе 17 равноразности. напряжений на зярядном кони 5 денсаторе 2 и напряжения источника 1 питания Ещ. В результате напряжение на закрытом дополнительномтиристоре 19 в момент его включенияна первичной обмотке трансформато 50ра 21 остается равным Еи . Такимже образом череэодиод 25 происходит.ограничение сверху напряжения на о-.дополнительном тиристоре 20 призаряженном зарядном конденсаторе 3.0 55 В предлагаемом модуляторе логикапоочередного формирования импульсовзапуска тиристоров, обеспечиваемаяпоочередным нахождением под напря8 1131029 РЕде НИИПИ, Зака Тираж 861 Подаи 44 жением зарядных конденсаторов, исключает недостаток известных устройств возможность одновременного поджига тиристоров, приводящего к закорачиванию источника питания. Поэтому 5 данный модулятор обладает повышенной по сравнению с известным надежности.Кроме того, повышение надежности предлагаемого модулятора достигается за счет ограничения сверху импуль.сов поджига тиристоров. Применениеданного.яодулятора позволяет существенно упростить требования к генератору управляющих импульсовпо помехоустойчивости и значительно снизить выходную мощность . генератора управляющих импульсов. Филиал ППП фЪатвцтффг. ужгород. ул. Пров