SU534028A1

SU534028A1 - Pulse modulator

Info

Publication number: SU534028A1
Application number: SU2085970A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Звонцов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7904
Priority date: 1974-12-25
Filing date: 1974-12-25
Publication date: 1976-10-30

Description

1one

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в устройствах, предназначенных дл формировани импульсов высокого напр жени .The invention relates to radio engineering and can be used in devices designed to generate high voltage pulses.

Известны импульсные модул торы 1, 2, 3.Known pulse modulators 1, 2, 3.

Один из известных модул торов 1 содержит многозвенную цепь ограничени , состо щую из диодов и конденсаторов. Цепь ограничени этого модул тора не имеет уровн ограничени .One of the known modulators 1 contains a multilink limiting circuit consisting of diodes and capacitors. The limiting circuit of this modulator does not have a limiting level.

Второй из известных модул торов 2 имеет цепь ограничени , в которой уровень ограничени фиксирован за счет того, что на ограничительные чейки подано фиксированное опорное напр жение. Недостаток этого модул тора заключаетс в сравнительно больших потер х в омическом делителе.The second of the known modulators 2 has a limiting circuit in which the limiting level is fixed due to the fact that a fixed reference voltage is applied to the limiting cells. The disadvantage of this modulator is the relatively large losses in the ohmic divider.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению вл етс импульсный модул тор 3, содержащий последовательно соединенные высоковольтный выпр митель и генератор импульсов, выход которого шунгирован первичной обмоткой импульсного трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого, соединенной с общей шиной модул тора, включены нагрузки в цепь ограничени амплитуды выходного импульса, состо ща из последовательно соединенных через диоды конденсаторов. Однако этот модул тор имеет сравнительно невысокий КПДThe closest technical solution to this invention is a pulse modulator 3 containing a series-connected high-voltage rectifier and a pulse generator, whose output is shunched by the primary winding of a pulse transformer, parallel to the secondary winding of which is connected to the common bus of the modulator an output pulse consisting of capacitors connected in series through the diodes. However, this modulator has a relatively low efficiency.

при низкой скважности выходных импульсов.at a low duty cycle of output pulses.

Цель изобретени - повышение КПД модул тора при низкой скважности выходных импульсов.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the modulator with a low duty cycle of the output pulses.

Дл этого в предлагаемом импульсном модул торе одни одноименные обкладки конденсаторов цепи ограничени соединены через дроссели, а другие - через дополнительные диоды, катод каждого из которых соединен с анодом соответствующего диода цепи ограничени , причем обкладка конденсатора цепи ограничени , друга обкладка которого соединена с общей шиной модул тора, соединена с выходом высоковольтного выпр мител .For this, in the proposed pulse modulator, the same capacitor plates of the limiting circuit capacitors are connected via chokes, and the others through additional diodes, the cathode of each of which is connected to the anode of the corresponding limiting circuit diode, the other capacitor plate of the limiting circuit capacitor torus connected to the high-voltage rectifier output.

На чертеже приведена принципиальна схема предлагаемого модул тора.The drawing shows a schematic diagram of the proposed modulator.

Импульсный модул тор содержит последовательно соединенные высоковольтный выпр митель 1, генератор импульсов 2, выход которого шунтирован первичной обмоткой 3 импульсного трансформатора 4, параллельно вторичной обмотке 5 которого, соединенной с общей шиной модул тора, включена нагрузка 6 и цепь 7 ограничени выходного импульса, котора состоит из конденсаторов 8i-8п, соединенных последовательно через диоды 9i- . Одни обкладки конденсаторов 8i-8,1 соединены через дроссели lOi-lOn-i, а другие через диоды lli-Ип-ь катоды которых соединены с анодом соответствующего диодаThe pulse modulator contains a series-connected high-voltage rectifier 1, a pulse generator 2, the output of which is shunted by the primary winding 3 of the pulse transformer 4, parallel to the secondary winding 5 of which is connected to the common bus of the modulator, the load 6 and the limiting circuit 7 of the output pulse, which consists from capacitors 8i-8p, connected in series through diodes 9i. Some capacitor plates 8i-8,1 are connected via chokes lOi-lOn-i, and the others through diodes lli-Ip-b whose cathodes are connected to the anode of the corresponding diode

цепи 7 органичени . Обкладка конденсатора 8п соединена с выходом высоковольтного выпр мител 1, втора обкладка - с общей шиной модул тора.chain 7 is limited. The plate of the capacitor 8p is connected to the output of the high-voltage rectifier 1, the second plate is connected to the common bus of the modulator.

Импульсный модул тор работает следующим образом.Pulse modulator works as follows.

При включении высоковольтного выпр мител 1 через дроссели lOi-10« на правые обкладки конденсаторов 8)-8и цепи 7 ограничени подаетс положительное напр жение смещени . Зар д конденсаторов 8i-8„ происходит через диоды И -lln-i и вторичную обмотку 5 импульсного трансформатора 4. Диоды 9i-9n i закрыты приложенным к пим обратным напр жением.When a high-voltage rectifier 1 is turned on, through the chokes lOi-10 "on the right plates of the capacitors 8) -8 and the limiting circuit 7, a positive bias voltage is applied. The capacitor 8i-8 "charge occurs through the diodes AND -lln-i and the secondary winding 5 of the pulse transformer 4. The diodes 9i-9n i are closed by the applied reverse voltage.

При формировании импульсов напр жени генератором импульсов 2 на вторичной обмотке 5 импульсного трансформатора 4 и на нагрузке 6 по вл етс импульс напр жени положительной пол рности. Величина коэффициента трансформации импульсного трансформатора 4 выбираетс такой, что амплитуда напр жени на нагрузке 6 кратна величине напр жени на высоковольтном выпр мителе 1. При формировании импульсов на вторичной обмотке 5 импульсного трансформатора 4 диоды 111-Пп-1 закрываютс , и процесс формировани протекает далее без их участи .During the formation of voltage pulses by a pulse generator 2, a voltage pulse of positive polarity appears on the secondary winding 5 of the pulse transformer 4 and on the load 6. The magnitude of the transformation ratio of the pulse transformer 4 is chosen such that the voltage amplitude at the load is 6 times the voltage of the high voltage rectifier 1. When pulses are generated on the secondary winding 5 of the pulse transformer 4, the diodes 111-PP-1 are closed and the formation process proceeds without their fate.

Импульсное папр жепие, приложенное к последовательно соединенным дроссел м lOi-1671-1, равномерно делитс между ними.A pulsed piping applied to consecutively connected throttles, mOi-1671-1, is evenly divided between them.

Когда амплитуда напр жени на дросселе, например 102, превысит величину напр жени смещени на конденсаторе 82, то диод 92 откроетс . Таким же образом откроютс и другие диоды, а напр жение па нагрузке 6 будет зафиксировано за счет шунтировани нагрузки 6 через конденсаторы 8i-871 и открытые диоды 9i-9n-i по цепи: диод 9i конденсатор 82, диод 92, конденсатор 8з, диод конденсатор 8п на уровне, кратном напр жению высоковольтного выпр мител 1. Таким образом, вершина импульса напр жени на нагрузке 6 становитс плоской, а амплитуда от импульса к импульсу стабильной .When the voltage amplitude across the choke, for example 102, exceeds the bias voltage across capacitor 82, diode 92 will open. In the same way, other diodes will open, and the voltage on load 6 will be fixed by shunting load 6 through capacitors 8i-871 and open diodes 9i-9n-i along the circuit: diode 9i capacitor 82, diode 92, capacitor 8z, diode capacitor 8p at a level times the voltage of the high voltage rectifier 1. Thus, the apex of the voltage across the load 6 becomes flat, and the amplitude from pulse to pulse is stable.

Во врем длительности импульса через открытые диоды 9i-9n-i происходит подзар д конденсаторов 8i-8п. По окончании длительности импульса напр жени иа нагрузке 6 диоды 9i-9n-i закрываютс , а за счет накопленной энергии в сердечнике импульсного трансформатора 4, на его вторичной обмотке 5 формируетс импульс напр жени обратного выброса отрицательной пол рности, который шунтируетс диодами Hi-lin-iВ период между формированием импульсов подзар женные конденсаторы разр жаютс через дроссели lOi-10«-i на высоковольтный выпр митель 1. During the duration of the pulse through the open diodes 9i-9n-i, the charging of capacitors 8i-8p occurs. At the end of the voltage pulse and the load 6, the diodes 9i-9n-i close, and due to the accumulated energy in the core of the pulse transformer 4, a negative-polarity back-voltage pulse is generated on its secondary winding 5, which is shunted by Hi-lin diodes In the period between the formation of pulses, the charged capacitors are discharged through chokes lOi-10 "-i to the high-voltage rectifier 1.

Таким образом, модул тор вл етс устройством рекуперативного типа, так как энерги , заключенна в неравномерности вершины , возвращаетс обратно в высоковольтный выпр митель 1. Высокий КПД обеспечиваетс также выбором индуктивиостей дросселей lOi-lOn-i так, чтобы нарастание импульса тока, проход щего через «их, составл ло 1- 1,5% от импульса тока нагрузки.Thus, the modulator is a regenerative type device, since the energy contained in the non-uniformity of the peak returns back to the high-voltage rectifier 1. The high efficiency is also ensured by choosing the inductances of the inductors lOi-lOn-i so that the rise of the current pulse passing through "These were 1-1.5% of the load current pulse.

Claims

1. US Patent No. 3119069, cl. 328-69, 1964 (equivalent).

2. Avt. St. USSR № 337928, cl. N OZK 7/02, 1970 (equivalent).

3. Avt. St. USSR JYo 363197, class H OZK 7/02, 1971 (prototype).

J