SU767960A1 - Линейный импульсный модул тор - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к технике формировани  импульсов и может быть использовано преимущественно в передающих устройствах СВЧ дл  радиолокационных систем , а также дл  питани  генераторов СВЧ в ускорител х зар женных частиц.

Известен импульсный модул тор, содержащий источник питани , источник опорного напр жени , датчик тока, цепи формировани  импульсов, импульсный генератор, цепь зар да. Кажда  цепь формировани  выходного импульса содержит управл емый вентиль, включенный в цепь зар да. Дл  формировани  выходного импульса с длительностью , пропорциональной числу цепей формировани  в модул торе, имеетс  управл емый вентиль, через который разр жаютс  все цепи формировани  1.

Недостатком известного импульсного модул тора  вл етс  низка  надежность его работы из-за возможных срабатываний от ложных импульсов.

Известен также линейный импульсный модул тор, содержащий источник питани , подключенный положительным полюсом к средней точке первичной обмотки зар дного трансформатора, выводы которой соединены с коллекторами двух транзисторов, а к его вторичной обмотке через выпр митель подключены последовательно соединенные зар дный дроссель с дополнительной обмоткой , зар дный диод, нагрузка лини  формировани  и датчик зар дного тока, выход которого соединен с вторым входом первого конъюнктора, при этом мёжду точкой соединени  диода с нагрузкой и общей шиной включен коммутатор, управл ющий электрод которого соединен с первым выходом синхронизатора, а его второй выход соединен свыходом первого конъюнктора и базой пер вого ключевого транзистора 2.

Недостаток этого модул тора заключаетс  в низкой надежности его работы из -за паразитной амплитудной модул ции выходных импульсов, обусловленной биени ми между частотой сети и частотой повторени  импульсов.

Цель изобретени  - повышение надежности работы линейного импульсного модул тора .

С этой целью в линейный импульсный модул тор , содержащий источник питани , подключенный положительным полюсом к средней точке первичной обмотки зар дного трансформатора , выводы которой соединены с коллекторами двух ключевых транзисторов, а к его вторичной обмотке через выпр митель подключены последовательно соединенные зар дный дроссель с дополнительной обмоткой, зар дный диод, нагрузка, лини  формировани  и датчик зар дного тока, выход которого соединен с вторым входом первого конъюнктора, при этом между точкой соеди 1ени  диода с нагрузкой и общей шиной включен коммутатор, управл ющий электрод которого соединен с первым выходом синхронизатора, а его второй выход соединен с выходом первого конъюнктора и базой первого ключевого транзистора, введены второй конъюнктор и диоды, причем выводы дополнительной обмотки дроссел  через диоды подключены к первым входам конъюнктора и через встречно включенные диоды - к катоду коммутатора второй вход второго, конъюнктора соединен с выходом датчика тока, а его выход подключен к базе второго ключевого транзистора .

На фиг. 1 показана электрическа  принципиальна  схема предлагаемого модул тора; на фиг. 2, а-ж даны эпюры токов и напр жений .

Линейный импульсный модул тор содержит источник питани  1 посто нного тока, зар дный трансформатор 2 с первичными обмотками 3, 4, включенными согласно, причем к их общей точке подключен положительный полюс источника питани  1. К одной из обмоток присоединен ключевой транзис тор 5, выполн ющий функцию прерывател -. К вторичной обмотке 6 подключен выпр митель 7 в виде диодного моста. К его выход) подключены соединенные последовательно зар дный дроссель 8,зар дный диод 9 и коммутатор 10, например тиристор. Параллельно коммутатору 10 подключены соединен 1ые последовательно датчик 11 зар дного тока , нагрузка 12 и лини  формировани  13. Выход датчика 11 соединен с первым входом первого конъюнктора 14. Выход 15 синхронизатора 16 соединен с выходом первого конъюнктора 14 и базой транзистора 5, выход 17 синхронизатора подключен к управл ющему электроду коммутатора 10.

Зар дный дроссель 8 снабжен дополнительной обмоткой 18, каждый выход которой через диоды 19, 20 св зан соответственно с вторыми входами первого 14 и второго 21 конъюнкторов. Эти же выводы обмоток 18 через диоды 22, 23, включенные встречно по отнощению к диодам 19, 20 соединены с катодом кЪммутатора 10 и общей шиной.

Первый вход второго конъюнктора 21 соединен с выходом датчика 11, а выход второго конъюнктора соединен с базой второго ключевого транзистора 24, коллектор которого соединен с обмоткой 4 трансформатора 2. Элементы Л, 2, 5, 24 и 7 в совокупности представл ют собой двухтактный ста r;-iii;; .-4..,.

тический преобразователь напр жени  посто нного тока:Модул тор работает следующим образом. В исходном состо нии транзисторы 5 и 24 заперты напр жени  на обмотке 6, выходе моста 7 и на линии 13 равны нулю. В момент подачи пускового импульса и (фиг. 2,а) от выхода 15 синхронизитора 16 на базу транзистора 5 последний отпираетс , через обмотку 3 идет ток от источника 1. В результате через элементы 6, 7, 8, 9 и 11 начинает протекать ток J j резонансного зар да линии формировани  13 (фиг. 2, б). На выходе датчика 11 образуетс  положительное напр жение Ug, поступающее на первые входы конъюнкторов 14 и 21 (фиг. 2, а). В .составе датчика 11 целесообразно применение ограничител  амплитуды, благодар  чему напр жение U, приобретает форму, близкую к пр моугольной.

На дополнительной обмотке 18 дроссел  8 во врем  зар да линии 13 существует напр жение UL в виде отрезка косинусоиды (фиг. 2,г). В интервале фазовых углов напр жение Ub в виде положительного импульса через диоды 30 и 34 поступает на второй вход первого конъюнктора 23 (здесь ftj- резонансна  частота зар дной цепи). Диоды 20 и 22 и тиристор 10 в это врем  заперты. В результате наличи  напр жений на обоих входах (от датчика 11 и от обмотки 18) первый конъюнктор 14 отпираетс  и выдает положительное напр жение логической единицы UBI (фиг. 2,5), поддерживающее транзистор 5 в открыто.м состо нии в течение интервала фазовых углов (О,-Л/г), указанного выше, и после окончани  действи  пускового импульса Utt. В течение этого же интервала происходит зар д линии 13.

Claims (2)

1. В интервале фазовых углов от.2ДО- напр жение мен ет знак (фиг. 2,г); при этом отпираютс  диоды 20 и 22, а диоды 19 и 23 запираютс . Первый конъюнктор 14 и транзистор 5 также запираютс ,а второй конъюнктор 21 отпираетс , так как на его обоих входах по вл ютс  положительные напр жени . Выходное напр жение Ug. логической единицы (фиг. 2,2) отпирает транзистор 24. В результате в интервале фазовых углов (3ili ,7г) через обмотку 4 идет ток от источника 1, и зар д линии продолжаетс  до тех пор, пока напр жение U на ней ее достигает максимума (фиг. 2,а). Далее напр жение Ub и ток jj обращаютс  в нуль, конъюнктор 21 и транзистор 24 запираютс , и зар д линии 13 прекращаетс . После этого от выхода 17 синхронизатора 16 на управл ющий электрод тиристора 10 подаетс  импульс запуска (фиг. 2, а, ж) лини  13 разр жаетс , и на нагрузке 12 формируетс  импульс. Временной сдвиг между импульсами и„ и UjQn (фиг. 2,а,ж} устанавливаетс  не меньщим, чем врем  выключени  тиристора 10. Таким образом, каждый ключевой транзистор 5 и 24 и кажда  из обмоток 3 и 4 трансформатора 2 работают поочередно в течение половины длительности интервала зар да линии 13; посто нное подмагничивание сердечника у трансформатора 2 отсутствует . Стабилизаци  зар дного напр жени  на линии 13 может осуществл тьс  при необходимости каким-либо известным способом . Индуктивность Ly обмоток трансформатора 2 может быть сделана малой, поскольку ее величина не св зана с частотой питающей сети переменного тока (обычно 50 или 400 Гц). Величина L. зависит только от частоты собственных колебаний зар дной цепи; единственные ограничени , накладываемые на нее, определ ютс  с одной стороны значением добротности зар дной цепи , с другой - допустимой скоростью нарастани  напр жени  на коммутаторе во. врем  зар да линии. Так, реально возможны длительности интервала зар да Тз /Si до 50-100 МКС. Массу и габариты трансформатора 2 в этих услови х можно резко уменьщить по сравнению с прототипом в 10 раз и более в зависимости от Sij Функциональные возможности модул тора также расщир ютс гдиапазон частот повторени  импульсов может быть расщирен в сторону увеличени  до 10...20 кГц. Паразитна  модул ци  выходных импульсов , обусловленна  биени ми между час-отой повторени  импульсов и частотой питающей сети переменного тока (и их гармониками ) существенно ос 1аблена и зависит только от уровн  пульсации напр жени  источника 1. Это достигаетс  благодар  тому , что частота преобразовател  (элементы 1, 2, 5, 6, т И 24) совпадает с частотой повторени  импульсов. Формула изобретени  Линейный импульсный модул тор, содержащий источник питани , подключенный положительным полюсом к средней точке первичной обмотки зар дного трансформатора, выводы которой соединены с коллекторами двух ключевых транзисторов, а к его вторичной обмотке через выпр митель подключены последовательно соединенные зар дный дроссель с дополнительной обмоткой, зар дный диод, нагрузка, лини  формировани  и датчик зар дного тока, выход которого соединен с вторым входом первого конъюнктора, при этом между точкой соединени  диода с нагрузкой и общей щиной включен коммутатор , управл ющий электрод которого соединен с первым выходом синхронизатора, а его второй выход соединен с выходом первого конъюнктора и базой первого ключевого транзистора, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности, в него введены второй конъюнктор и диоды, причем выводы дополнительной обмотки зар дного дроссел  через диоды подключены к первым входам конъюнкторов и через встречно включенные диоды - к катоду коммутатора , а второй вход второго конъюнктора соединен с выходом датчика тока, а его выход подключен к базе второго ключевого транзистора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент № 3590279, кл. 307-265, опублик . 29.06.71.
2. 2.Патент США № 3867684, кл. Н 03 КЗ/64, 18.02.75 (прототип).