SU1690178A1

SU1690178A1 - Генератор импульсов

Info

Publication number: SU1690178A1
Application number: SU894716802A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Артым
Original assignee: Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-11-07

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в радиопередающей технике и других област х техники, требующих получени радиоимпульсных колебаний со стабильной или регулируемой по заданному закону максимальной амплитудой. Цель изобретени - повышение КПД и надежности генератора. Генератор импульсов содержит зар дный конденсатор 6, напр жение на котором контролируетс с помощью блока управлени , состо щего из высокоомного делител 13 напр жени , компаратора 14, источника 15 эталонного напр жени , генератора 16 коротких импульсов. При заданном значении напр жени на конденсаторе 6 включаетс рекуперационный тиристор 11, обеспечива стабилизацию напр жени на конденсаторе 6, за счет чего обеспечиваетс повышение КПД и надежности генератора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к импульсной технике й может быть использовано в радиопередающей технике и других областях техники, требующих получения радиоимпульсных колебаний со стабильной или регулируемой по заданному закону максимальной амплитудой.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности генератора.

На фиг.1 приведена структурная схема генератора: на фиг.2 - диаграмма, поясняющая работу генератора.

Генератор содержит источник 1 питания с конденсатором на выходе, положительный полюс которого соединен с анодом генераторного коммутирующего элемента (тиристора) 2 через цепочку из последовательно соединенных зарядного дросселя 3 и зарядного диода 4, катод тиристора соединен с отрицательным полюсом источника питания, анод тиристора соединен с его катодом через цепочку из последовательно соединенных разрядной катушки 5 индуктивности, зарядного конденсатора 6 и анодного контура в виде параллельно соединенных катушки 7 индуктивности, конденсатора 8 и нагрузки 9. Параллельно зарядному дросселю 3 присоединена цепочка из последовательно соединенных; блокировочного рекуперационного конденсатора 10 и рекуперационного тиристора 11, катод которого соединен с положительным, а анод - через рекуперационный дроссель 12 с отрицательным полюсом источника 1 питания. Между точкой соеди нения зарядного дросселя 3 с зарядным ди одом 4 и отрицательным полюсом источника питания включен высокоомный блок управления, состоящий из делителя 13 напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора 14, к второму входу которого присоединен выход источника 15 эталонного напряжения. Выход компаратора соединен с генератором 16 коротких импульсов, имеющим, например, на выходе трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с управляющим входом рекуперационного тиристора 11.

Генератор работает следующим образом.

В исходном состоянии конденсатор 6 заряжен от источника питания до некоторого напряжения U30. В момент отпирания элемента 2 коротким импульсом возникает процесс разряда и переразряда конденсатора 6 от исходного положительного напряжения U₃ = U39 до отрицательного U₃ = U₃i, благодаря появлению которого ток Ιι тиристора 2 прекращается, тиристор запирается, после чего конденсатор 6 заряжается ог источника питания. Коэффициент деления напряжения делителя 13 выбран таким, что в момент, когда напряжения Ue на зарядном конденсаторе 6 достигает заданного требуемого значения Цбо, лежащего в пределах от 2Е до 5Е, срабатывает компаратор и появляется напряжение на его выходе. Порог срабатывания компаратора задается эталонным напряжением источника 15. Напряжение на выходе компаратора отпирает генератор 16, генерирующий короткий видеоимпульс, отпирающий рекуперационный тиристор 11. В установившемся режиме напряжение на блокировочном рекуперационном конденсаторе 10, благодаря наличию дросселей 3 и 12, равно напряжению Е на выходе источника питания, поэтому напряжение на аноде рекуперационного тиристора 11 относительно его катода к моменту его включения на величину 2Е меньше напряжения 11б0, т.е. лежит в пределах от 0 до ЗЕ (напряжением на малой разрядке катушки 5 индуктивности и контуре 7 и 8 в процессе заряда можно пренебречь).

После включения тиристора 11 напряжение на нем становится близким к нулю и благодаря диоду 4 элементы 2 и 5-9 схемы отключаются от источника питания, на дросселях 3 и 12 напряжения фиксируются на уровнях Е. Суммарный ток этих дросселей, протекающий через тиристор 11, спадает по линейному закону, и в момент достижения им нулевого значения и перемены знака тиристор 11 отключается.

Рассмотрим в качестве примера эти процессы для случая, когда максимальное значение U60 напряжения на конденсаторе 6 задано равным ЗЕо, (где Ео - заданное расчетное значение напряжения Е на выходе источника питания, которое в силу нестабильности может отличаться от Ео). В момент t = 0 включается тиристор 2, конденсатор 6 перезаряжается и напряжение Ue на нем, как следует из теории генератора, изменяется от исходного значения Ueo = ЗЕо до U61 = -0,6Ео; U3I = =-1,8Ео. После этого на элементе 2 возникает обратное напряжение, он отключается и происходит колебательный заряд конденсатора 6 через дроссель 3 относительно среднего значения Е с амплитудой 2,8Ео, т.е. при Е = Ео от -1,8Ео до 3,8Ео. Однако до верхнего максимума 3,8Ео напряжение U₃ не доходит, поскольку при U₃ = ЗЕо включается тиристор 11, напряжение на аноде диода 4 уменьшается до 2Ео и этот диод запирается. Через тиристор 11 протекает ток, обеспечивающий возврат энергии (рекуперацию) в источник питания. Этот ток прекращается в момент времени Трек, определяемый равен5 ством вольтсекундных площадей I и II (фиг.2) для напряжения 11_др на дросселях 3 и 12. После этого цепь принимает исходное электрическое состояние. Из принципа действия генератора следует, что при заданном 5 пороге срабатывания компаратора, опреде ляемом источником эталонного напряжения напряжение U₃o = ЗЕо энергия AW, теряемая конденсатором 6 (С₃) ⁵ аш- изо²С3 (О,бизо)²С3 _

2

В. = 0.64 ^U3O ₂ ² θ³ - , з^ййсит только от коэффициента деления напряжения делителя 13. Изменение (нестабильность, пульсации) напряжения Е ис точника питания относительно заданного расчетного значения Ео практически не влияет на заданное выходное напряжение 11бо= 20 = ЗЕо, если Е изменяется в пределах от 0,6Ео до ЗЕо. При этом время ΐ_ρβκ изменяется в пределах от значения, соответствующего отсутствию тиристора 11, до бесконечности. Если ограничить верхний предел допусти- 25 мых значений Е величиной 2Ео, то ί_ρβκ изме няется в приемлемых на практике пределах. Таким образом стабилизация заданного рабочего напряжения ϋβο = ЗЕо.достигается при изменениях напряжения βθ источника питания Е в пределах от 0,6Ео до 2Ео не менее чем на ±40%, что повышает КПД генератора. Управление рабочим напряжением Ueo при заданном Е = Ео достигается в пределах от Е до'5Е, с учетом 35 приемлемых значений Е практически в пределах от 1.5...2Е до 5Е, т.е. при среднем напряжении ЗЕ - в пределах не менее. ±67%.

Claims

Формула изобретения до

1. Генератор импульсов, содержащий нен с анодом генераторного коммутирующего элемента через цепочку из последовательно соединенных зарядных дросселя и диода, катод генераторного коммутирующего элемента соединен с отрицательным полюсом источника питания, зарядный конденсатор, нагрузку, блок^эовочный рекуперационный конденсатор, рекуперационный тиристор, блок управления, отличаю щ и й с я тем, что. с целью повышения КПД и надежности, введены рекуперационный дроссель, разрядная катушка индуктивности, анодный контур из параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора, включенных параллельно нагрузке, причем анод генераторного коммутирующего элемента соединен с его катодом через цепочку из последовательно соединенных разрядной катушки индуктивности, зарядного конденсатора и анодного контура, катод рекуперационного тиристора соединен с положительным полюсом источника питания, анод - с отрицательным полюсом источника питания через рекуперационный дроссель, а через блокировочный рекуперационный конденсатор с точкой соединения зарядного дросселя и зарядного диода, между которой и отрицательным полюсом источника питания включен вход блока управления, выход которого соединен с управляющим входом рекуперационного тиристора.
2. Генератор поп.1,отл ичаю щийс я тем, что блок управления состоит из последовательно соединенных высокоомного делителя напряжения, компаратора, второй вход которого соединен с источником эталонного напряжения, и генератора коротких импульсов, выход которого является выходом блока управления, входом которого является вход высокоомного делителя напряжения.

источник питания с конденсатором на выходе, положительный полюс которого соеди-