Главная Импульсный режим работы



пить короткозамкиутым элементом). Это позволяет заменить все конденсаторы одной емкостью Со = sC„ (в рассматриваемой схеме s = 3). Соответственно можно полагать, что напряжение и на всех конденсаторах С„ (практически равное напряжению на входе искусственной линии) нарастает по экспоненциальному закону u=Ef){\ - е-/®в) (рис. 24 б); здесь принято, что в момент = О напряжение на конденсаторах «(0) =0, а постоянная времени Эв = (?зар + -f- /?н)Со RsapCo- Как показывает анализ [3], наибольшая стабильность работы схемы и вместе с тем наивысший к. п. д. запасания энергии в двухполюс-



Рис. 23.

Рис. 24.

нике (он не превышает 50%) достигаются при условии, что к концу зарядной стадии напряжение на конденсаторах линии «(Гаар) = Е Е. Для ЭТОГО ДОЛЖНО выполняться соотношение (рис. 24)

зе,-з/?ззрСо<т„-Грг„.

(7.32)

Окончание зарядной стадии фиксируется подачей на сетку тиратрона запускающего импульса Us (рис. 24, а), вызывающего зажигание тиратрона. В этот момент начинается разрядная (рабочая) стадия формирующего двухполюсника, в течение которой на нагрузочном сопротивлении формируется импульс напряжения Ын(0 отрицательной полярности (рис. 24, в); его длительность /и Тр выражается формулой (16). Из-за падения напряжения Uj на тиратроне высота формируемого импульса U„ несколько ниже значения 0,5Е = 1!+ Uj. Обычно Ui <С U„, но, поскольку тиратрон все же оказьшает некоторое сопротивление Rt протеканию через него тока, то характеристическое



сопротивление двухполюсника должно быть согласовано с суммой сопротивлений + Rt = R.

В течение разрядной стадии напряжение на входе двухполюсника Е/2 (рис. 24, б). В завершающей части разрядной стадии напряжение снижается почти до нуля, что вызывает гашение тиратрона при условии, что ток ig, протекающий через сопротивление Rsap, не в состоянии поддержать ионизационный процесс в тиратроне [94, 121, 122]. Для этого должно выполняться неравенство Iq = Eo/Rsap < /гаш» где /. - ШОК тшення тиратрона.


Рис. 25.

Рис. 26.

Это требование при недостаточно высокой скважности Qc = = TJT-p может сделать невозможным выполнение соотношения (32). В таких случаях (особенно в устройствах большой мощности) целесообразно применять индуктивный токоограничивающий элемент.

3. Схема с индуктивным токоограничивающим элементом изображена на рис. 25. В качестве такого элемента используется катушка с ферромагнитным сердечником, обладающая значительной индуктивностью Lgap порядка 1 Г. Роль коммутирующего прибора в данной схеме выполняет р-п-р-п тиристор Т [97,98, 121, 122, 133-134]. Тиристор способен коммутировать токи большой силы (единицы и десятки ампер), но сравнительно невысокие на-пря.жения (десятки и сотни вольт). Поэтому часто формирующий импульс подается на нагрузочный элемент через повышающий импульсный трансформатор ИТ. В качестве формирующей цепи здесь применен реактивный двухполюсник 2-го вида (Со - конденсатор, запасающий энергию). Питание схемы производится от источника постоянного напряжения Ео, и в этом случае последовательно с индуктивностью i-sap включается фиксирующий диод Д. Данная схема сложнее, чем представленная на рис. 23, но она ра-



ботает более стабильно н обладает повышенной надежностью (из-за использования тиристора вместо тиратрона); кроме того, потери энергии в токоограничиваюш,ем элементе и в коммутирующем приборе здесь получаются значительно меньшими [3].

Временные диаграммы процессов в схеме изображены на рис. 26- В зарядной стадии при практически непроводящем тиристоре конденсатор Со заряжается от источника Eq через индуктивность Lgap, диод Д и первичную обмотку ИТ (Z-j < /-зар)- В этой

сравнительно медленно протекающей стадии работы схемы весьма малые индуктивности Li, и можно заменить короткозамкнутыми элемен-тами («л = "о)" Эквивалентная схема

iзаряда конденсатора Со изображена на рис. 27. Здесь - эквивалентное активное сопротивление цепи Рис. 27. заряда конденсатора; оно опреде-

ляется в основном омическим сопротивлением обмотки индуктивной катушки и прямым сопротивлением диода Д. Собственная частота колебаний зарядной цепи «о и ее добротность Q выражаются соответственно равенствами

(Оо =

зарСо

Cue L

(7.33)

Обычно добротность (? > 1, ив этом случае заряд конденсатора происходит по колебательному закону

cos coo-f-sincoo j

(7.34)

где принято (см. рис. 26, б), что в начальный момент t = О напряжение «о (0) = 0. Зарядный ток также изменяется по колебательному закону го S /оте"™** sin щ1 (см. рис. 26, е); в момент t = п/щ ток to = О, после чего он должен был бы стать отрицательным, что привело бы к уменьшению зарядного напряжения после достижения значения («o)max Для предотвращения этого установлен диод Д, не допускающий протекания тока < О, Таким образом, напряжение ил1/о после достижения в момент t =п/щ максимального значения

(«о)шах£о(Ц-е-"(2е)) = £

(7.35)

сохраняется неизменным до отпирания тиристора Т. При Q > 10 зарядное напряжение Е близко к 2Е„. Для обеспечения таких благоприятных условий работы зарядной цепи индуктивность Lggp выбирается из условия, чтобы полупериод собственных колебании зарядной цепи удовлетворял с небольшим запасом неравенству

(7.36)

здесь Та - период повторения запускающих импульсов тока is (см. рис. 26, а), подаваемых на вход тиристора Т и вызывающих его отпирание.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [46] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.0143