Главная Импульсный режим работы



После отпирания тиристора его сопротивление /?т = Rt*" резко падает и начинается разрядная (рабочая) стадия формирующего двухполюсника. В течение этой стадии длительностью Тр на первичной обмотке трансформатора возникает импульс напряжения отрицательной полярности (см. рис. 26, г) высотой С/д - Е/2 - (7т. где t/т С f н - падение напряжения на тиристоре в отпертом состоянии. Здесь предполагается, что эквивалентное волновое сопротивление W формирующего двухполюсника согласовано с сопротивлением Rj + Rt = R, где Rj = Rj/ti - входное соп-ротивлвние трансформатора*.

Включение тиристора пр!у1сходит с некоторой задержкой Тил относительно начала действия запускающего импульса тока ig (см. рис. 26, а, 6). Длительность Твкл определяется временем накопления в базовой области тиристора заряда, достаточного для лавинообраацото нарастания тока в тиристоре, и временем установления высок(ЖМ1роводимости тиристора [134]. Согласно экспериментальным данным скорость нарастания прямого тока тиристоров средней мощности типа Д238, УД63, УД64 составляет около 100 А/мкс [134].

Выключение тиристора также требует определенного времени. Приводимое в паспортных данных время выключения Гвыкл тиристора состоит из двух интервалов: времени спада Tea, в течение которого прямой ток тиристора уменьшается до 10% от рабочего значения, и времени Т-г, нужного для восстановления высокого сопротивления тиристора. Для указанных выше тиристоров Т s S 1 мкс. Для обеспечения нормального протекания процесса восстановления высокого сопротивления тиристора после окончания рабочей стадии необходимо ограничить скорость нарастания напряжения на тиристоре на начальном этапе зарядной стадии (в зарядной стадии напряжение на тиристоре % = "л = "о). При применении индуктивного токоограничивающего элемента такое ограничение обычно обеспечивается, если скважность Т/Тр более нескольких сотен. В противном случае целесообразно допускать некоторое рассогласование сопротивлений нагрузки и формирующего двухполюсника (R < W). Тогда в конце разрядной стадии происходит перезаряд емкости Со, и под воздействием небольшого обратного напряжения, возникающего на тиристоре («т = «о <! 0), его электрическая прочность быстро восстанавливается.

* Некоторое влияние на процесс формирования импульса оказывает индуктивность намагничивания трансформатора (см. § 7.2, п. 10).



РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ

ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ И НЕЛИНЕЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФОРМЫ СИГНАЛОВ

Формирование импульсов напряжения иногда производится путем нелинейного преобразования синусоидального напряжения. Нелинейное преобразование сигналов применяется также для изменения формы импульсов и их уровня (постоянной составляющей). При таких преобразованиях наряду с нелинейной операцией, лежащей в основе преобразования, часто производятся и линейные операции, играющие определенную роль в получении сигналов нужной формы.

К нелинейным преобразующим устройствам, нащедщим широкое применение, относятся рассматриваемые в данном разделе амплитудные ограничители, пик-трансформаторы и фиксаторы уровня. В этих и во многих других импульсных устройствах применяются нелинейные устройства, называемые электронными ключами. Они также рассматриваются в настоящем разделе.

ГЛАВА ВОСЬМАЯ

ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ

§ 8.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Одна из наиболее часто производимых в импульсной технике операций заключается в коммутации (включении и выключении) тех или иных электрических цепей. Эта операция осуществляется бесконтактным способом посредством нелинейных электронных устройств, работающих в ключевом режиме, называемых электронными ключами (ЭК). Одно из применений ЭК рассматривалось в § 7.5.

Основу ЭК составляет используемый в нем нелинейный элемент или прибор (диод, триод и др.). ЭК содержит и другие элементы (резисторы, конденсаторы и др.), а также источники напряжений (питающих и смещающих). Но в целом



эк можно рассматривать как нелинейный четырехполюсник (рис. 1), на входе которого действует напряжение Ывх. управляющее работой ЭК* Это напряжение создается совокупным действием источника смещающего напряжения, входящего в состав ЭК, и внешнего источника запускающих сигналов, обладающего э. д. с. = es{t) и внутренним сопротивлением R*". Первый из упомянутых источников служит для установки нужного режима работы ЭК, а второй- для управления работой ЭК. Четырехполюсник обладает тем основным свойством, что в зависимости от величины


j область


Рис. 1.

Рис. 2.

Ивх относительно некоторого порогового значения бвх пор выходное сопротивление /?вых четырехполюсника***) имеет резко различную величину (рис. 2): либо /jj = i?+ix очень мало (практически единицы и десятки Ом), либо ?вых = Яъ достаточно велико {Rlbxa > /?вых). При этом область значений «вх в которой величина вых резко меняется, называемая околопороговой областью, невелика (обычно не более нескольких десятых долей IB). Вне этой узкой области указанные значения /?вых практически не зависят, от Ивх- Таким образом, выходная цепь четырехполюсника обладает свойствами ключа, который замкнут при /?вых = Ptbix и разомкнут при

вых = ?вых- При

подключении к выходу ЭК нагрузочного элемента (или устройства) он в зависимости от величины Ывх оказывается зашунтированным либо очень малым, либо весьма большим сопротивлением. В этом и заключается коммутация, производимая ЭК.

*) В некоторых случаях удобнее полагать, что управление работой ЭК производится не напряжением, а током.

** Реальная схема источника eg бывает более сложной, но она может быть сведена к схеме, показанной на рис. 1.

*** Здесь и в дальнейшем (при отсутствии оговорок) имеется В виду сопротивление постоянному току.



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


0.0105