Импульсный модулятор

 

ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий источник постоянного напряжения , параллельно которому включены последовательно соединенные первый и второй зарядные конденсаторы, а также первьй тиристор, первичную обмотку повьшающего 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 с входом генератора управляющих импульсов непосредственно , а с управляющим входом коммутатора через последовательно соединенные элемент задержки и подмодулятор , отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности путем исключения одновременного запуска тиристоров, в него введены два дополнительных тиристора ,два конденсатора,два трансформа-5 тора и четыре диода, тиристор , первичная обмотка первого .трансформатора, первый и второй конденсаторы, второй дополнительный тиристор и первичная обмотка второго трансформатора последовательно со.единены и подключены в проводящем дпя тиристоров направлении параллельно источнику постоянного напряжения, зашунтированнбму последовательно соединечными в непроводящем направлении первым и вторым, (П а также третьим и четвертым диодами, точки соединения конденсаторов и зарядных конденсаторов подключены к выводу первичной обмотки повышающего трансформатора непосредстйенно, а точки соединения диодов - первого с вторым и третьего с четвертым 00 через первый и второй конденсаторы соответственно, управляющие входы дополнительных тиристоров подключены к соответствукщим выходам генерато ра управляющих импульсов, а управляющие входы тиристоров соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформаторов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН . ивSUan

y g Н 03 К 3/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"j

3 (21) 3504940/18-21 (22) 25. 10. 82 (46) 23.12.84.Бюл. Р 47 (72) Б.С.Истомин, В.А.Иванов и В.Л.Ильин (53) 621.376.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 746907, кл. Н 03 К 7/02, опублик. 07.07.80

2. Авторское свидетельство СССР

Н - 746908, кл. Н 03 К 7/02, опублик. 07.07.80 (прототип). (54)(57) 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, -ге- нератор пусковых импульсов, выход которого соединен с входом генератора управляющих импульсов непосредственно, а с управляющим входом коммутатора через последовательно соединенные элемент задержки и подмодулятор, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности 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 в проводящем для тиристоров направлении параллельно источнику постоянного напряжения, зашунтированному поФ следовательно соединенными в непро-. Е водящем направлении первым и вторьи, уу а также третьим и четвертым диодами, ЮФ точки соединения конденсаторов и за- ( рядных конденсаторов подключены к выводу первичной обмотки повышающего трансформатора непосредственно, а точки соединения диодов — первого с вторым и третьего с четвертымчерез первый и второй конденсаторы соответственно, управляющие входы

Ф дополнительных тиристоров подключены к соответствукщим выходам генератора управляющих импульсов, а управляю- © щие входы тиристоров соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформаторов.

1131029

Изобретение относится к импульсным передающим устройствам радиотехнических средств различного назначения.

Известен импульсный модулятор, со- 5 держащий источник постоянного напря- . жения, параллельно которому подключены два последовательно соединенных конденсатора и два тиристора в проводящем направлении. Между точками

10 соединения конденсаторов и тиристо.ров включена первичная обмотка повьппающего 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-З0 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- 40 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- 50 ветственно к управляющим входам тиристоров и коммутатора. Точка соединения зарядных конденсаторов соединена со средним выводом первичной обмотки повьппающего 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 з 1131О

Импульсный 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, вы5 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 трансформато30 ра 22. Вторичная обмотка 8 повышающего трансформатора 6 через выпрямитель 9 подключена к линии 10 форми-Рования, зашунтированной последовательно соединенными нагрузкой 11 и коммутатором 12. Выход генератора 13 пусковых импульсов подключен к управляющему входу коммутатора 12 через последовательно соединенные элемент 15 задержки и подмодулятор 16, 4О 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.2а) с выхода генератора 13 55 пусковых импульсов поступают одновременно на генератор 14 управляющих импульсов и элемент 15 задержки.

С выхода генератора 14 снимаются сформированные .одновременно с запускакицими импульсами импульсы запуска дополнительных тиристоров 19 и 20 (фиг.2б и в), подаваемые на каждый тиристор поочередно.

При этом происходит поочередное включение тиристоров 4 и 5 и Iloo чередные заряд от источника 1 постоянного напряжения и разряд через повышающий трансформатор 6 на линию 10 формирования зарядных конденсаторов

2и3.

В момент времени 1„ когда зарядный конденсатор 2 заряжен приблизительно до напряжения источника питания (фиг.2г), а напряжение на зарядном конденсаторе 3 примерно равно нулю (фиг.2д), импульс запуска тиристоров (фиг.2б) 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.2е) который через вторичную обмотку трансформатора 21 прикладывается к управляющему электроду тиристора 4, открывая его. Амплитуда импульса (фиг.2е) 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 as условия уверенного открывания тиристора 4. В момент + открыЪания тирис2 тора 4 процесс заряда конденсатора 17 (фиг.2ж) 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 конденсатора 2, заряд зарядного конденсатора 3 от источника 1 питания, а также разряд конденсатора 17, замыкающийся через диод 23. При этом энергия, запасенная в зарядных конЭ денсаторах 2 и 3 в процессе их разряда и заряда, заряжает конденсаторы линии 10 формирования (фиг.2з). В линию 10 формирования передается также энергия, запасенная в процессе заряда конденсатора 17 от зарядного конденсатора 2, тем самым сохраняется КПД модулятора.

В момент времени 1 напряжение на линии 10 формирования достигает максимума и фиксируется выпрямителем 9, тиристор 4 закрывается, импульс запуска, задержанный элементом 15 задержки, поступает на подмодулятор 16, выходным импульсом которого (фиг.2и) открывается комму татор 12 и на нагрузке 11 формируется импульс (фиг.2к).

По окончании процесса деионизации коммутатора (тиратрона) 12 схема готова к приходу следующего за пускающего импульса. Зарядный конде сатор 2 заряжен до нуля, а зарядный конденсатор 3 заряжен .до напряжения источника питания Е„- . Следующий запускающий импульс вызывает поджиг дополнительного тиристора 20. Проце заряда конденсатора 18, вызывающий через трансформатор 22 поджиг тиристора 5, аналогичен описанному процессу заряда конденсатора 17. Пр цессы разряда зарядного конденсатора 3 и заряда зарядного конденсатора 2 также аналогичны процессам з ряда — разряда зарядных конденсато ров 2 и 3 в предыдущем случае.

При сбоях генератора 14 управляющих импульсов, т.е. при одновре менном появлении на обоих его вых дах импульсов запуска дополнительных тиристоров 19 и 20 (фиг.2б и 2в

/ в момент времени Ь+ происходит поджиг только одного из тиристоров, 4 и 5 — тиристора 4. Действительно в момент времени 14 только оди из зарядных конденсаторов, а именно зарядный конденсатор 2 заряжен до напряжения источника 1 питания

Е„ . и под этим же напряжением на ходится дополнительный тиристор 19;

На другом дополнительном тиристоре 20, как и на зарядном конденсаторе 3, напряжение равно нулю. Одн временно поданные импульсы запуска на дополнительные тиристоры 19 и 2 вызывают поджиг и протекание тока только через дополнительный тирис тор 19, при этом для тиристора 4

1131029 б формируется импульс запуска. Таким образом, логика поочередного формирования импульсов запуска тиристоров 4 и 5, обеспечивающаяся поочередным нахождением под напргке5 нием зарядных конденсаторов 2 и 3, исключает возможностью одновременного поджига тиристоров 4 и 5, приводящего к закорачиванию источника 1 питания.

При этом помехозащищенность генератора 13 пусковых импульсов не имеет решающего значения. В то же время применение маломощных тиристоров 19 и 20 позволяет снизить требования к генератору 14 запускающих импульсов по мощности выходных импульсов, так как для их поджига требуется значительно меньшая мощность, чем.для поджига тиристоров

4и5.

Диоды 24 и 25 ограничивают сверху н- . на уровне напряжения источника 1

4 питания Е;напряжения на дополниис : тельных 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 3 до уровней, значительно превышающих о" напряжение источника 1 питания (например, при сбоях подмодулятора 16 вызывающих одновременное включение а- одного из тиристоров 4 и 5 и коммутатора 12), При возрастании напряжения на зарядном конденсаторе 2 выше уровня источника 1 питания Е появляется напряжение на конденсато.— о- ре 17 в результате его подзаряда по

40 цепи: зарядный конденсатор 2 — ис) точник 1 питания — диод 24 — конденсатор 17 — зарядный конденсатор 2.

Напряжение на конденсаторе 17 равно разности. напряжений на зярядном кони " денсаторе 2 и напряжения источника 1 питания Е . В результате напряжение на закрытом дополнительном тиристоре 19 в момент его включения на первичной обмотке трансформато-.

50 ра 21 остается равным Еиь . Таким

we образом через одиод 25 происходит ограничение сверху напряжения на о- дополнительном тиристоре 20 при заряженном зарядном конденсаторе 3.

0 5 В предлагаемом модуляторе логика поочередного формирования импульсов запуска тиристоров, обеспечиваемая поочередным нахождением под напря8

1131029

Ещ д 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 достигаетМол

Уу д

5е

Ю ь тр Бе с бз

Ф. ся за счет ограничения сверху импульсов поджига тиристоров. Применение данного.яодулятора позволяет существенно упростить требования к генератору управляющих импульсов по помехоустойчивости и значительно снизить выходную мощность . генератора управляющих импульсов.

ВЫКИПИ: Заказ 9627/44

Тираж 861 Подаисаое

Филиал ППП Патент", r. ужгород, ул. Прок иаа, а