Рис. Г.
Импульсные модуляторы с ионными коммутаторами (импульсными водородными тиратронами) работают в режиме полного разряда накопителя. В качестве накопителей энергии используются искусственные длинные линии с емкостной реакцией. Индуктивные накопители вследствие присущих им недостатков почти не применяются.
Форма импульса на выходе модулятора отличается от прямоугольной больше, чем форма импульса в модуляторе с электронным коммутатором. При применении таких модуляторов трудно формировать импульсы, длительностью менее 1 мкс или частотой следования более 5000 имп/сек. Однако модуляторы с ионными коммутаторами имеют существенные достоинства: малые потери в коммутаторе, из-за чего получается более высокий КПД модулятора; такой режим работы зарядной цепи, при котором можно почти в 2 раза снизить напряжение выпрямителя; менее жесткие требования к форме поджигающих импульсов; коммутирование относительно больших мощностей (до 40 МВт) [2]. Схема импульсного модулятора с полным разрядом накопителя представлена на рисунке Д.
Рис. Д.
Исходя из вышеперечисленного, определяю, что выбрать нужно модулятор с частичным разрядом накопителя из-за следующих соображений:
- требования к форме импульса
достаточно жесткие (
%);
- мощность относительно невелика;
- длительность импульсов меньше 0,5 мкс. Проанализировав данные, пришел к выводу, что лучше всего обратиться к патентным исследованиям в области модуляторов для обеспечения наилучшего решения поставленной задачи.
Так как модуляторы представляют собой конструкцию, зачастую состоящую из лампы и импульсного трансформатора, что имеет свой недостаток – это большие размеры и вес, особенно, если модулятор является мощным. Также недостатки – это увеличение фронта, среза и скола вершины импульса. Поэтому, с целью уменьшить эти недостатки, был проведен патентный поиск, в результате которого были выделены два патента:
RU 2010419 C1 и RU 2034398 C1.
Первый патент (RU 2010419 C1) представляет собой импульсный модулятор, имеющий достоинством то, что за счёт использования общего сердечника двух трансформаторов, вводится магнитная связь между ними. Это позволяет в случае появления положительного импульса напряжения сетка – катод на одной из ламп, появиться отрицательному импульсу напряжения сетка – катод на другой лампе. Этот отрицательный импульс компенсирует положительный заряд, приходящий через емкость анод – сетка второй лампы в момент включения первой лампы и тем самым исключает её открывание и протекание сквозного тока через обе лампы, что уменьшает энергопотребление импульсного модулятора.
С другой стороны, в связи с прохождением через импульсные трансформаторы с общим магнитопроводом сигналов в разное время, передаваемая импульсная мощность не увеличивается, что позволяет общий магнитопровод выполнить, используя магнитопровод только одного импульсного трансформатора устройства-прототипа, т.е. снизить массу и габариты импульсного модулятора. Также, при определённом выборе источников смещения, есть возможность уменьшения времени фронта, среза, а также скола вершины импульса [4].
Второй патент (RU 2034398 C1) представляет собой также импульсный модулятор, позволяющий снизить напряжение источника питания модулятора и упростить регулировку амплитуды напряжения на нагрузке.
Для достижения этой цели в импульсном модуляторе в качестве коммутирующего элемента используется активный коммутатор, управляемый как на включение, так и на выключение (например: транзистор или таситрон). В качестве генератора управляющих импульсов применён одновибратор с регулируемой длительностью импульса, причём длительность импульса генератора значительно превышает длительность импульса на нагрузке, формируемого линией [5].
В данном курсовом проекте будет использоваться первый патент (RU 2010419 C1), как имеющий бόльшие достоинства: уменьшенный вес, габариты и выходные импульсы, почти прямоугольной формы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.