SU1075382A1

SU1075382A1 - Pulse modulator

Info

Publication number: SU1075382A1
Application number: SU823502441A
Authority: SU
Inventors: Василий Евгеньевич Ткачук; Станислав Иосифович Москаленко; Ирина Васильевна Шамрина
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1982-10-14
Publication date: 1984-02-23

Abstract

ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий источник питани , к отрицательному полюсу которого подклю ,чен анод (фиксирующего диода и вывод фильтрового конденсаторе, к другому выводу которого подключены последоватеЛьно соединенные зар дный дроссель, зар дный диод и коммутирующий элемент, зашунтированный последовательно соединенными формирующей линией и нагрузкой, разделительный диод, подключенный анодом к топке соединени формирующей линии с нагрузкой, генератор запускающих . импу льсов, выход которого подключен к управл ющему входу коммутирующего элемента, о., т л и ч а ю щ .и и с тем, что, с целью увеличени надежности путём уменьшени обратного напр жени на коммутирующем элементе при пробое нагрузки, зар дный дроссель снабжён дополнительной обмоткой, один вывод которой соединен с катодом разделительного диода, а другой - с общей точкой соединени зар дного диода, коммутирующего элемента и формирующей линии, катод фокусирующего диода подключен к точке сое- динени зар дного дроссел с заО ) р дным диодом, точка соединени коммутирующего элемента с нагрузкой подключена к отрицательному полюсу источника питани , а точка соединени фильтрового конденсатора с зар дным дросселем подключена к положительному полюсу источника питани . сл оо оо КPULSE MODULATOR containing a power source, to the negative pole of which anode is connected (fixing diode and filter capacitor lead, to the other output of which are connected sequentially connected charge choke, charging diode and switching element, shunted by series-connected forming line and load, separator the diode connected by the anode to the furnace of the connection of the forming line with the load, the generator of the triggering impulses, the output of which is connected to the control input to mutating element, oh., tl and h and y with the fact that, in order to increase reliability by reducing the reverse voltage on the switching element during the breakdown of the load, the charging choke is equipped with an additional winding, one output of which is connected to the cathode the separating diode, and the other with a common connection point of the charging diode, the switching element and the forming line, the cathode of the focusing diode is connected to the connection point of the charging droplet with the rear diode, the connection point of the switching element with the load dklyuchena to the negative pole of the power source, and the point of connection of the filter capacitor to the charging inductor is connected to the positive pole of the power source. sl oo oo K

Description

Изобретение относитс к импульс ной технике и может быть использовано в импульсных передающих устройствах дл модул ции СВЧ венерат ров, склонных при определенных услови х к пробо м (искр.ению) . Известен импульсный модул тор, содержащий последовательно соединенные источник питани , зар дное устройство, накопитель анергии, нагрузку, между точкой соединени которой с отрицательным полюсом источника питани и входом накопител энергии включен разр дный коммутирующий элемент, перезар дну цепь, состо кую из последовательI но соединенных резистора и ключевого элемента:, анод которого соеди нен с отрицательным полюсом источника питани , а катод через резистор - с выходом зар дного устройства . Параллельно перезар дной цепи включена цепь, содержаща два встречно включенных диода и стабилитрона, причем точка соединени катодов диодов соединена с управл ющим электродом ключевого элемента, а катод стабилитрона - с анодом этого ключевого элемента ij Недостатком этого устройст§а вл етс низка надежность вследствие большой величины обратного напр жени на разр дном коммутирующем элементе при пробое нагрузки . Наиболее близким к изобретению по т.ехнической сущности вл етс импульсный модул тор,, содержащий источник питани , к отрицательному полюсу которого подключен анод фик сирующего диода и вывод фильтрового конденсатора, к другому выводу которого подключены последовательно соединенные зар дный дроссель, зар дный диод и коммутирующий элемент , защунтированный последовательно соединенными формирующей ли нией и нагрузкой, разделительный диод, подключенный анодом к точке соединени формирующей линии с нагрузкой , генератор запускающих имп сов, выход которого подключен к уп равл ющему входу коммутирующего элемента. Точка соединени коммути рующего элемента с нагрузкой подкл чена к отрицательному полюсу источ ника питани через дроссель. Катод фокусирующего диода соединен с точ кой соединени зар дного диода с формирующей линией, а катод разделительного диода подключен к друго му выводу фильтрового конденсатора непосредственно, а к положительному полюсу источника питани --чере разв зывающий диод 2 . Недостатком известного импульсного модул тора вл етс низка на дежность,вследствие того, что оЬратное напр жение на коммутирующем элементе может достигать при пробое назррузки напр жени источника питани . Целью изобретени вл етс увеличение надежности путем уменьшени обратного напр жени на коммутирующем элементе при пробое нагрузки . Поставленна цель достигаетс тем, что в импульсном модул торе, содержащем источник питани , к отрицательному полюсу которого подключен анод фиксирующего диода и вывод фильтрового конденсатора, К другому ВЫВОДУ которого подключены последовательно соединенные зар дный дроссель, зар дный диод и коммутирующий элемент, загиунтированный последовательно соединенными формирующей линией и нагрузкой, разделительный диод, подключенный анодом к точке соединени формирующей линии с нагрузкой, генератор запускающих импульсов, выход которого подключен к управл юще му входу коммутирующего элемента, зар дный дроссель снабжен дополнительной обмоткой, один вывод которой соединен с катодом разделительного диода, а другой - с общей точкой соединени зар дного диода, коммутирующего элемента и формирующей линии, катод фиксирующего диод4 подключен к точке соэд нени зар дного дроссел с зар дным диодом , точка соединени коммутирующего элемента с нагрузкой подключена К отрицательному полюсу источника питани , а точка соединени фильтрового конденсатора с зар дным дросселем подключена к положительному полюсу источника питани . На чертеже приведена принципиальна электрическа схема импульсного модул тора. Импульсный модул тор содержит источник 1 питани , фильтровой конденсатор 2, зар дный дроссель 3, фиксирующий диод 4, зар дный диод 5, формирующую линию 6,. нагрузку 7, коммутирующий элемент 8, генератор 9 запускающих импульсов, разделительный диод 10. Между полюсами источника 1 питани , заиунтированного фильтровым конденсатором 2, последовательно включены зар дный дроссель 3, Зар дный диод 5 и коммутирующий элемент 8, зашунтированный последовательно соединенными формирующей линией 6 и нагрузкой 7. Точка соединени зар дного дроссел 3 и зар дного диода 5 соединена с отрицательным полюсом источника 1 питани через фиксирующий диод 4. Параллельно формирующей линии 6 подключены последовательно соединенные разделительный диод 10 и дополнительна Обмотка зар дного дроссел 3. Выход генератора 9 запускающих импульсов соединен с управл ющим входом коммутирующего элемента 8.The invention relates to a pulsed technique and can be used in pulsed transmitting devices to modulate microwave ventilators that are prone, under certain conditions, to breakdowns (sparking). A pulse modulator is known that contains a series-connected power source, a charging device, an anergy accumulator, a load, between the connection point of which with the negative pole of the power source and the input of the energy storage device is included a discharge switching element, the overcharge circuit, consisting of a series of connected resistors and a key element: the anode of which is connected to the negative pole of the power source, and the cathode through a resistor to the output of the charger. Parallel to the recharge circuit, a circuit containing two oppositely connected diodes and a Zener diode is connected, the connection point of the cathodes of the diodes is connected to the control electrode of the key element, and the cathode of the Zener diode to the anode of this key element ij The disadvantage of this device is low reliability due to high magnitude reverse voltage at the discharge of the switching element during load breakdown. The closest to the invention according to the technical essence is a pulse modulator containing a power source, the negative pole of which is connected to the anode of the fixing diode and the output of the filter capacitor, to the other output of which are connected in series the charging choke, charging diode and switching an element, which is triggered by series-connected line and load, an isolation diode connected by the anode to the point of connection of the forming line with the load, the generator pulses whose output is connected to the control input of the switching element. The connection point of the switching element with the load is connected to the negative pole of the power supply through a choke. The cathode of the focusing diode is connected to the point of connection of the charge diode with the forming line, and the cathode of the separation diode is connected to the other output of the filter capacitor directly, and to the positive pole of the power source through the decoupling diode 2. A disadvantage of the known pulse modulator is the low reliability, because the exact voltage across the switching element can reach when the load is broken through the load of the power supply. The aim of the invention is to increase reliability by reducing the reverse voltage across the switching element during load breakdown. The goal is achieved by the fact that in a pulse modulator containing a power source, the anode of the fixing diode and the output capacitor of the filter capacitor are connected to the negative pole, the serially connected charging choke, charging diode and switching element that are connected by series connected the line and the load, the separation diode connected by the anode to the point of connection of the forming line with the load, the generator of trigger pulses, the output of which It is connected to the control input of the switching element, the charging choke is equipped with an additional winding, one output of which is connected to the cathode of the separation diode and the other to the common connection point of the charging diode, the switching element and the forming line, the cathode of the fixing diode 4 is connected to the common point on the charge throttle with the charge diode, the connection point of the switching element with the load is connected to the negative pole of the power source, and the connection point of the filter capacitor with the charge throttle It is connected to the positive pole of the power supply. The drawing shows a circuit diagram of a pulse modulator. The pulse modulator contains a power supply 1, a filter capacitor 2, a charging choke 3, a fixing diode 4, a charging diode 5, forming line 6 ,. load 7, switching element 8, generator 9 of triggering pulses, separation diode 10. Between the poles of the power supply source 1, initiated by the filter capacitor 2, the charging choke 3, the charging diode 5 and the switching element 8, connected by series 6 and load 7. The connection point of the charge choke 3 and the charge diode 5 is connected to the negative pole of the power supply 1 through the locking diode 4. Parallel to the forming line 6 are connected The connected separating diode 10 and additional. The charge choke 3 winding 3. The output of the generator 9 trigger pulses is connected to the control input of the switching element 8.

Иь1пульсный модул тор работает следующим образом.The pulsed modulator operates as follows.

При подаче напр жени с источника 1 питани зар жае,тс фильтровой конденсатор 2 и через зар дный дроссель 3, зар дный диод 5 и нагрузку 7 - формирующа лини б. Коммутирующий элемент 8 в это врем заперт.When applying voltage from the power source 1, the charge, the TC filter capacitor 2 and through the charging choke 3, the charging diode 5 and the load 7 are the forming line b. The switching element 8 is locked at this time.

В некоторый момент времени приходит импульс запуска на управл ющий вход коммутирующего элемента 8, в результате чего он включаетс . Лини б разр жаетс на нагрузку 7, величина которой несколько меньше волнового сопротивлени формирующей линии 6, Поэтому к концу формировани импульса лини перезар жаетс до напр жени обратного зна1ка , способствующего восстановлению электрической прочности коммутирующего элемента 8. Это напр жение через диод 10 прикладываетс к дополнительной обмотке зар дного дроссел 3 и трансформируетс в его основную обмотку таким образом/ что на выводе этой обмотки, соединенном с источником питани , наводитс положительный потенциал, а на выводе , соединенном с анодом зар дного диода 5 - отрицательный. При выбранной величине рассогласовани между волновьзм сопротивлением формирующей .линии б и нагрузки 7, достаточной дл обеспечени условий запирани коммутирующего элемента 8, соотношение между витками основной и дополнительной обмоток зар дного дроссел 3 выбираетс таким, чтобыAt some point in time, a start pulse comes to the control input of the switching element 8, as a result of which it is turned on. Line b is discharged to the load 7, the value of which is somewhat less than the wave resistance of the forming line 6. Therefore, by the end of the formation of the impulse, the line is recharged until the return voltage is applied to restore the dielectric strength of the switching element 8. This voltage is applied to the additional winding through diode 10 the charge throttle 3 and is transformed into its main winding in such a way / that at the output of this winding, connected to the power source, a positive potential is induced, and The ode connected to the anode of the charge diode 5 is negative. At the chosen mismatch between the volynism resistance of the forming line b and the load 7 sufficient to ensure the conditions for locking the switching element 8, the ratio between the turns of the main and additional windings of the charge throttle 3 is chosen such that

пересчитанное в основную обмотку обратное напр жение было меньше величины напр жени источника 1 питани , В таком случае это напр жение остаетс практически посто нным вthe reverse voltage recalculated to the main winding was less than the voltage of the power source 1, In this case, this voltage remains almost constant in

течение всего времени выключени коммутируюй1его элемента 8.the whole time off switch element 8.

При искрени х в нагрузке 7 величина ее сопротивлени резко уменьшаетс , происходит большое рассогласование между волновым сопротивлением формирующей линии б и нагрузкой 7, из-за чего лини перезар жаетс до напр жени обратного знака, большой величины. Это напр жёние , в таком случае пересчитываетс в основную обмотку зар дного дроссел 3 в напр жение большей величины, чем напр жение источника 1 питани . Часть обратного напр жени на формирующей линии б, превышающа величину напр жени источника 1 питани , фильтруетс в конденсатор 2 через фиксирующий диод 4.With sparks in load 7, the magnitude of its resistance decreases sharply, there is a large mismatch between the characteristic impedance of the forming line b and the load 7, due to which the line recharges to a reverse sign voltage of a large value. This voltage is then converted into the main winding of the charge choke 3 in a voltage of greater magnitude than the voltage of the power supply 1. A portion of the reverse voltage on the forming line b, exceeding the voltage of the power supply source 1, is filtered into the capacitor 2 through the fixing diode 4.

Таким образом, так как величина емкости конденсатора обычно выбираетс большой, то напр жение на нем остаетс практически посто нным. Следовательно, пересчитанна величина обратного напр жени на коммутирующем элементе тоже остаетс посто нной , чем повышаетс надежность модул тора. Разделительный диод обеспечивает разв зку нагрузки в процессе зар да формирующей линии.Thus, since the capacitance value of the capacitor is usually chosen large, the voltage on it remains almost constant. Therefore, the recalculated magnitude of the reverse voltage across the switching element also remains constant, which increases the reliability of the modulator. The separation diode provides load release during the charging process of the forming line.

Claims

PULSE MODULATOR containing a power source, to the negative pole of which is connected the anode of the fixing diode and the output of the filter capacitor ^, to the other terminal of which are connected a series-connected charging reactor, a charging diode and a switching element, shunted in series by a forming line and a load, a diode connected to the anode to the point of connection of the forming line with the load, the trigger pulse generator, the output of which is connected to the control input, commuting its element, characterized in that, in order to increase reliability by reducing the reverse voltage at the switching element during load breakdown, the charging inductor is equipped with an additional winding, one terminal of which is connected to the cathode of the isolation diode, and the other to a common point the connection of the charging diode, the switching element and the forming line, the cathode of the focusing diode is connected to the connection point of the charging inductor with the charging diode, the connection point of the switching element with the load is connected to the negative y pole of the power source and the connection point of the filter capacitor to the charging inductor is connected to the positive pole of the power source.

I