SU422078A1

SU422078A1 - PULSE MODULATOR

Info

Publication number: SU422078A1
Application number: SU1628367A
Authority: SU
Original assignee: А. Г. Звонцов
Priority date: 1971-02-23
Filing date: 1971-02-23
Publication date: 1974-03-30

Description

1one

Изобретение относитс к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано дл получени импульсов высокого напр жени с переменной длительностью.The invention relates to the field of high voltage pulsed technology and can be used to produce high voltage pulses with a variable duration.

Известен импульсный модул тор, содержащий высоковольтный выпр митель, конденсатор фильтра, дроссель перезар да, диод перезар да , импульсный трансформатор, искусствеппую линию, ограничительный диод, коммутирующий тиратрон.A pulsed modulator containing a high-voltage rectifier, a filter capacitor, a recharging choke, a recharging diode, a switching transformer, an artefact line, a limiting diode, a switching thyratron is known.

Недостатком известного модул тора вл етс то, что конденсаторы формирующей линии работают в напр женном режиме.A disadvantage of the known modulator is that the capacitors of the forming line operate in a stressed mode.

Целью изобретени вл етс повыщение эффективности цепи регулировани длительности импульсов. Поставленна цел:-, достигаетс тем, что ограничительный диод и тиратрон, последовательно соединенные, включены параллельно искусственной линии.The aim of the invention is to increase the efficiency of the pulse duration control circuit. The set: -, is achieved by the fact that the limiting diode and the thyratron, connected in series, are connected in parallel to the artificial line.

Па фиг. 1 представлена схема предлагаемого импульсного модул тора.Pa figs. 1 shows the scheme of the proposed pulse modulator.

Модул тор содержит высоковольтный выпр митель , конденсатор фильтра 2, дроссель перезар да 5, диод перезар да 4, ограничительный диод .5, тиратрон б, конденсатор 7, резистор 8, искусственную линию 9, импульсный трансформатор /О, нагрузку И, тиратрон 11, конденсатор 13, резистор 14.The modulator contains a high-voltage rectifier, filter capacitor 2, overcharge choke 5, overcharge diode 4, limiting diode .5, tiratron b, capacitor 7, resistor 8, artificial line 9, pulse transformer / O, load I, tiratron 11, capacitor 13, resistor 14.

Параллельно высоковольтному выпр мителю / подключен конденсатор фильтра 2, потенциальна клемма которого через дроссель 3 и диод 4 соединена с анодом диода 5 и с катушкой индуктивности искусственной линии .9. Нижние обкладки конденсаторов искусственной линии соединены с. плюсом высоковольтного выпр мител I.Parallel to the high-voltage rectifier / capacitor of the filter 2 is connected, the potential terminal of which is connected via the choke 3 and diode 4 to the anode of diode 5 and to the inductance of the artificial line .9. The bottom plates of the artificial line capacitors are connected to. plus a high voltage rectifier I.

Диод о и тиратрон 6 шунтируют искусственную линию 9. К сетке тиратрона б подключены конденсатор 7 и резистор 8. Противоположный конец катушки индуктивности искусственной линии через первичную обмотку импульсного .трансформатора 10 и тиратрон /2 подключен к земле. К сетке тиратрона /2 подключены, конденсатор 13 и резистор 14. Параллельно вторичной обмотке импульсного трансформатора 10 включена нагрузка //.A diode O and a thyratron 6 shunt the artificial line 9. A capacitor 7 and a resistor 8 are connected to the grid of the thyratron b. The opposite end of the artificial line inductor coils through the primary winding of the pulse transformer 10 and the thyratron / 2 is connected to earth. A capacitor 13 and a resistor 14 are connected to the grid of the thyratron / 2. Parallel to the secondary winding of the pulse transformer 10, the load is switched on //.

В начальный момент обе обкладки искусственной линии наход тс под напр жением, равным напр жению на высоковольтном выпр мителе . Напр жение на верхнюю обкладку искусственной линии 9 подаетс через дроссель 5 и диод 4. При подаче запускающего импульса на сетку тиратрона /2 тиратрон пробиваетс по аноду и за врем , равное пробегу отрицательного перепада напр жени справа налево и обратно, напр жение на верхних обкладках конденсатора становитс равным нулю относительно земли. Тиратрон 12 гаснет, и начинаетс медленный перезар д конденсаторов искусственной линии через дроссель 3 и диод 4. Напр жение относительно земли на верхних обкладках конденсаторов искусственной линии измен етс от нул до двойного напр жени высоковольтного выпр мител к концу зар да. При подаче последующих запускающих импульсов на сетку тиратрона 12 на нагрузке формируютс импульсы напр жени с удвоенной амплитудой по сравнению с первоначальным , а величина отрицательного перепада , распростран ющегос по линии, приблизительно равна величине напр жени на высоковольтном выпр мителе при работе искусственной линии на согласованную нагрузку.At the initial moment, both plates of the artificial line are under voltage equal to the voltage on the high-voltage rectifier. The voltage on the upper plate of the artificial line 9 is supplied through choke 5 and diode 4. When a trigger pulse is applied to the thyratron / 2 thyratron grid, it punches through the anode and during the time equal to the negative voltage drop from right to left and back, the voltage on the upper plates of the capacitor becomes zero with respect to earth. Thyratron 12 goes out and a slow recharge of the capacitors of the artificial line starts through choke 3 and diode 4. The voltage to ground on the upper plates of the artificial line capacitors changes from zero to double voltage high voltage rectifier by the end of the charge. When subsequent triggering pulses are applied to the grid of the thyratron 12, voltage pulses with a double amplitude compared to the initial one are formed on the load, and the magnitude of the negative differential propagating along the line is approximately equal to the voltage on the high-voltage rectifier when the artificial line is operated for a matched load.

Если при подаче запускающих импульсов на сетку тиратрона 12 подавать запускающие импульсы на сетку тиратрона 6 с некоторой задержкой или опережением, когда еще существует положительное напр жение на обкладках конденсаторов.в левой части искусственной линии 9, то при поджоге тиратрона 6 отрицательный перепад напр жени будет распростран тьс слева направо от срабатывани тиратрона 6. Достигнув правой части искусственной линии Я отрицательный перепад приводит к уменьшению напр жени на верхних обкладках конденсаторов искусственной линии до нул . Тиратрон 12 гаснет, а на нагрузке формируетс импульс напр жени , длительность которого меньше чем при запуске одного тиратрона 12. Мен величину времени задержки или опережени запуска тиратрона 6, можно мен ть длительность импульса напр жени от О до т ф, , где Тф, - длительность импульса, формируемого линией на нагрузке при срабатывании тиратрона 12.If, when applying triggering pulses to the grid of the thyratron 12, triggering pulses are applied to the grid of the thyratron 6 with some delay or advance, when there is still a positive voltage on the plates of the capacitors. In the left part of the artificial line 9, then when the fire of the thyratron 6 is ignited, the negative voltage drop will propagate from the left to the right of the operation of the thyratron 6. Reaching the right side of the artificial line I, a negative differential leads to a decrease in the voltage on the upper plates of the artificial capacitors line to zero. Thyratron 12 goes out, and a voltage pulse is generated on the load, the duration of which is shorter than when a single thyratron 12 is started. The duration of the delay or advance of the start of the thyratron 6 can be changed. the duration of the pulse generated by the line on the load when the thyratron is triggered 12.

Диод 5 включен по отношению к тиратрону 6 в пр мом напавлении и служит дл защиты тиратрона 6 от пробо его обратным напр жением , так как отрицательный перепад напр жени , возникающий при срабатывании тиратрона 12, достигнув левого конца искусегвенной линии, гасит тиратрон 6 и перезар жает конденсаторы так, что на верхних обкладках конденсаторов напр жение становитс близким к нулю по отношению к земле, т. е. сразу же после прохождени импульса тока через тиратрон 6 к нему прикладываетс обратное напр жение. Известно, что по техническим услови м после прохождени имп5льса тока через тиратрон разрешаетс прикладывать обратное напр жение, обычно не более 5% от его номинального пр мого рабочего напр жени . При по влении обратного напр жени диод 5 запираетс и тиратрон 6 гаснет.Diode 5 is turned on with respect to the thyratron 6 in forward pressure and serves to protect the thyratron 6 from being broken by reverse voltage, since the negative voltage drop that occurs when the thyratron 12 is triggered, reaching the left end of the artificial line, extinguishes the thyratron 6 and recharges capacitors so that on the upper plates of the capacitors the voltage becomes close to zero with respect to ground, i.e. immediately after the passage of a current pulse through the thyratron 6, a reverse voltage is applied to it. It is known that, under technical conditions, after the passage of current impedance through the thyratron, it is permitted to apply a reverse voltage, usually no more than 5% of its nominal direct operating voltage. When a reverse voltage appears, the diode 5 is closed and the thyratron 6 goes out.

На фиг. 2 представлен модифицированный вариант описанной выше схемы импульсного модул тора, в которой с целью формировани импульсов на нагрузке с неременной длительностью , имеющих стабильную амплитуду и «плоскую вершину, вышеупом нутый ограничительный диод подсоединен катодом к объединенным обкладкам конденсаторов искусственной линии и концам первичной обмотки импульсного трансформатора, а анодом - к общей шине (п. 2 предмета изобретени ).FIG. 2 shows a modified version of the pulsed modulator scheme described above, in which, with the purpose of generating pulses on a load of irregular duration, having a stable amplitude and a “flat top, the aforementioned limiting diode is connected by a cathode to the combined plates of an artificial line capacitor and the ends of the primary winding of a pulse transformer and the anode to the common bus (item 2 of the subject invention).

Модул тор содержит высоковольтный выпр митель 1, дроссель перезар да 2, диод перезар да 3, искусственную линию 4, тиратрон 5, импульсный трансформатор 6, тиратрон 7, нагрузку 8, конденсатор 9, резистор 10, конденсатор 11, резистор 12, ограничительный диод 13, конденсатор фильтра 14.The modulator contains a high-voltage rectifier 1, a re-charge inductor 2, a recharge diode 3, an artificial line 4, a thyratron 5, a pulse transformer 6, a thyratron 7, a load 8, a capacitor 9, a resistor 10, a capacitor 11, a resistor 12, a limiting diode 13 filter capacitor 14.

Высоковольтный выпр митель / шунтирован конденсатором фильтра 14, потенциальна клемма которого через дроссель перезар да 2, диод перезар да 3 соединена с катушкой индуктивности искусственной линии 4 к с анодом тиратрона 5, катод которого заземлен. К сетке тиратрона 5 подключены конденсатор 9 и резистор 10. К противоположной клемме катушки индуктивности искусственной линии включен тиратрон 7, катодом соединенный с землей. К сетке тиратрона 7 подключены конденсатор //и резистор 12.A high-voltage rectifier / shunt by a capacitor of the filter 14, the potential terminal of which is through the recharge inductor 2, the recharge diode 3 is connected to the inductance of the artificial line 4 to the anode of the thyratron 5 whose cathode is grounded. A capacitor 9 and a resistor 10 are connected to the grid of the thyratron 5. A thyratron 7 is connected to the opposite terminal of the inductor of the artificial line, the cathode connected to ground. A capacitor // and a resistor 12 are connected to the grid of the thyratron 7.

Первична обмотка импульсного трансформатора 6 одним концом присоединена к плюсу высоковольтного выпр мител , другим концом - к нижним обкладкам конденсаторов искусственной линии 4, которые через диод 13 соединены с землей. Параллельно вторичной обмотке импульсного трансформатора 6 включена нагрузка 8.The primary winding of the pulse transformer 6 is connected at one end to the plus of the high-voltage rectifier, and at the other end to the lower plates of the capacitors of the artificial line 4, which are connected to ground through diode 13. Parallel to the secondary winding of the pulse transformer 6, the load 8 is turned on.

В первоначальный .момент обе обкладки конденсаторов искусственной линии 4 наход тс под напр жением, равным напр жению на высоковольтном выпр мителе 1. На верхние обкладки конденсаторов нанр жение подаетс от высоковольтного вынр мител через дроссель перезар да 2 и диод перезар да 3. На нижние обкладки конденсаторов искусственной линии напр жение подаетс от высоковольтного выпр мител через первичную об.мотку импульсного трансформатора 6.At the initial moment, both plates of the capacitors of the artificial line 4 are under voltage equal to the voltage on the high-voltage rectifier 1. On the upper plates of the capacitors, the voltage is supplied from the high-voltage circuit through the restart choke 2 and the reset diode 3. To the bottom plates the capacitors of the artificial line, the voltage is supplied from the high-voltage rectifier through the primary winding of the pulse transformer 6.

При подаче на сетку тиратрона 5 поджигающего импульса тиратрон пробиваетс по аноду и коммутирует искусственную линию 4 на землю. Отрицательный перепад напр жени начинает распростран тьс слева направо по искусственной линии, достигнув правого конца линии, отражаетс с те.м же знаком и при достижении левого конца линии напр л ение на верхних обкладках конденсаторов искусственной линии становитс равным нулю. Импульс тока, проход щий по цепи через первичную обмотку импульсного трансформатора, конденсатора фильтра 14, тиратрон 5, искусственную линию 4 формирует пр моугольный импульс напр жени на первичной обмотке импульсного трансформатора 6.When a trigger pulse is applied to the grid of the thyratron 5, the thyratron breaks through the anode and commutes the artificial line 4 to the ground. The negative voltage drop starts to spread from left to right along the artificial line, having reached the right end of the line, is reflected with the same sign, and when the left end of the line is reached, the voltage on the upper plates of the capacitors of the artificial line becomes zero. A current pulse passing through the circuit through the primary winding of the pulse transformer, filter capacitor 14, thyratron 5, the artificial line 4 forms a rectangular voltage pulse on the primary winding of the pulse transformer 6.

После того, как верхние обкладки конденсаторов искусственной линии 4 окажутс под потенциалом земли, начинаетс медленный перезар д искусственной линии по непи дроссель перезар да 2, диод перезар да 3, первична обмотка импульсного трансформатора 6. В конце перезар да искусственной линии 4 напр жение на верхних обкладках кондесаторов искусственной линии достигает почти удвоенного напр жени высоковольтного выпр мител . При подаче последующих запускающих импульсов на сетку тиратрона 5 формируютс After the upper plates of the capacitors of the artificial line 4 are at ground potential, a slow re-charge of the artificial line starts at the rest of the re-charge diode 4, the recharge diode 3, the primary winding of the pulse transformer 6. At the end of the re-charge of the artificial line 4, the voltage on the upper The plates of condensers of an artificial line reaches almost twice the voltage of a high-voltage rectifier. When subsequent triggering pulses are applied to the grid of the thyratron 5,

уже импульсы напр жени на нагрузке удвоенной амплитуды по сравнению с первым запуском . Во врем формировани импульсов напр жение на нижних обкладках конденсаторов становитс близким нулю. Если выбрать сопротивление нагрузки такое, чтобы пересчитанна величина сопротивлени нагрузки в первичную цепь импульсного трансформатора была больше волнового сопротивлени искусственной линии 4, то напр жение на нижних обкладках конденсаторов искусственной линии становитс меньше нул . И во врем формировани импульса диод 13 открываетс и фиксирует напр жение на нижних обкладках конденсаторов искуственной линии на уровне, близком к нулю во все врем формировани импульса . Так как напр жение на верхнем конце первичной обмотки трансформатора 6 равно напр жению на высоковольтном выпр мителе, а на нижнем конце амплитуда импульса ограничиваетс диодом 13, то на первичной обмотке , а следовательно, и нагрузке формируетс пр моугольный импульс напр жени с посто нной амплитудой и с «плоской вершиной.already the voltage pulses at a load of double amplitude compared with the first run. During the formation of the pulses, the voltage on the bottom plates of the capacitors becomes close to zero. If the load resistance is chosen such that the converted resistance value of the load to the primary circuit of the pulse transformer is greater than the wave resistance of the artificial line 4, then the voltage on the lower plates of the artificial line capacitors becomes less than zero. And during the formation of the pulse, the diode 13 opens and fixes the voltage on the lower plates of the capacitors of the artificial line at a level close to zero during the entire formation of the pulse. Since the voltage at the upper end of the primary winding of the transformer 6 is equal to the voltage at the high-voltage rectifier, and at the lower end the pulse amplitude is limited by diode 13, a rectangular voltage pulse with a constant amplitude and a voltage is formed at the primary winding and, therefore, the load. with a “flat top.

Если подавать запускающие импульсы одновременно на два тиратрона 5 и 7, то когда отрицательный перепад напр жени , возникающий от срабатывани тиратрона 7, достигнет левого конца линии 4, то тиратрон 5 погаснет, и на нагрузке сформируетс импульс напр жени , длительность которого будет в два раза меньше по сравнению с тем, когда производитс запуск одного тиратрона 5. Мен величину задержки запуска тиратрона 7 по отношению к тиратрону 5, можно измен ть длительность импульса напр жени на нагрузке от т тфк до т т ф,, где тф, - длительность формируемого импульса при запуске одного тиратрона 5.If triggering pulses are simultaneously applied to two thyratrons 5 and 7, then when the negative voltage drop arising from the triggering of the thyratron 7 reaches the left end of line 4, then the thyratron 5 will go out and a voltage pulse will form on the load, twice the duration less than when a single thyratron 5 is started up. The magnitude of the delay of starting the thyratron 7 relative to the thyratron 5, you can change the duration of the voltage pulse on the load from t tfc to t ff, where tf is the duration of iruemogo pulse during startup of the thyratron 5.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. An impulse modulator containing a high-voltage rectifier, a filter capacitor, a re-charge choke, a re-charge diode, a pulse transformer, an artificial line, a limiting diode, a switching thyratron, characterized in that, in order to increase the efficiency of the control pulse duration, the above diode and the thyratron, connected in series, are connected in parallel with an artificial one.

2. The modulator according to claim 1, characterized in that, in order to generate pulses on a load with a variable duration, having a stable amplitude and a "flat top," the aforementioned limiting diode is connected by a cathode to the combined plates of the artificial line capacitors and the end of the primary winding of the pulse transformer and the anode to the common tire.

The priority of claim 2 is calculated as of July 19, 1971.

T T T T

k / j