Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 74
Текст из файла (страница 74)
21.22. Схемы зхвнвалеитов длинной линии цепочечный (а) с последовзтечь. нымн (б) и параллельиымн (а) контурами, а также переходиав функция разомк. иутой линии (з) 344 ее зквивалеита при малых вариациях частоты ав отиосительио ад. Так вблизи нулей входного сопротивления (21.73) с учетом (21,70): Хвх (ад + )Лв) = и !й (0,5)Лит) 0,5иаит = пайи (21.75) Соп ротивлеиие последова)ельиого контура ЭЛ в схеме иа рис. 21.20, б / о) ад! Хв (вд+ Ли) =ад Ед ~ — — — /= 2Ла/.д. (21.76) о)д о) Сопостааояя (21.76) и (21.75), получаем (21.
77) Ед = 0,5(о так как емкость Сд = 1/во)Ед, то с учетом (21.70), (21.73) Сд — 8Со/й)ло й = 1 3 5 (21 78) Для двухполюсиика с параллельными контурами (рис. 2!.22, о) С), = 0,5Со) Ед = 8Ео/йол), й = 2, 4, 6, ... (21. 79) Приведенные способы позволяют просто составить варианты схем ЭЛ, однако определить число контуров (ячеек), при котором форма импульса отличается от прямоугольной в допустимых пределах, весьма трудно.
В этом отношении удачным является метод расчета, основанный на сравнении переходных функций линии и ее эквивалента. Переходная фуикция — зто измеиеииа входного тока ) (/) при включении иа вход двухполюсиика источника постояииого иапряжеиия Е. Для разомкнутой иа конце линии ! (!) имеет вид периодической последовательности прямоугольиых импульсов (рис. 21.22, е], Ее можно заменить бесконечной суммой иечетиык гармоник ряда Фурье: Е жч ( = — р Вд а)п йа) /, (21.80! д=! гдв Вд = 4/лй) во = л/г. (21 81) Известно так ке, что при подключении источника напряжения Е к контуру ЕдСд бев потерь ток при пулевых иачальиых условиях согласно (2!.63) (д = (Е/рд) мп ид/, (21.82) гдв рд = УЕд/Сд) вд = 1/УЕд Сд.
(2!.83) Если отождествлять ток в контуре с одним из членов ряда (21.80) и контуры включить параллельно, то для полиого совпадения переходных фуикций параметры коитуров должны удовлетворять условиям Е/рд = ВдЕ/и; ад = йим (2! .84) Если в (21 84) учесть (21.81), то выражеивя для (.д и Сд совпадут с (21.77), (2! .78). При ограиичеииом'числе контуров удается реализовать только усечеииый ряд, ио теперь можно оцепить отличие коиечиой суммы членов ряда от импульсов прямоугольиой формы (рис, 2!.22, г) за счет отброшенных члеиов. Однако члены ряда (21.80) убывают медленно Вд 1/й и для хорошего приближения требуется большое количество контуров. Можае так подобрать козффициеиты разложения Вд, чтобы при мииимальиом числе контуров ЭЛ получить иаимеиьшие искажения импульса. йхВ Недостаток расчета по переходным функциям сосгонт в том, что он позволяет поч)чи~ь простые выражения только для ЭЛ с посчедовательными кон~урами, Практически использовать эти ЭЛ нерационально, так как и нпх все конденсаторы высоковольтные, а их емкости (21.78) быстро уменыпаются с ростом (г.
Поэтому, определив оптимаш,- ные параметры ЭЛ ь последовательными контурами, затем пересчитывают его в вариант ЭЛ, более удобный конструктивно, пользуясь ме. годом сравнения частных характеристик входных сопротивлений. Поясним назначение диода Д, шунтирующего тира грон (рис. 2! 21, а). При коротком замыкании АЭ (искрение) или неточном согласовании линии, когда й„( ш, во время разряда линия передает в нагрузку только часть энергии, а остальная отражается так, что меняется знак напряжения на ЭЛ и тиратрон закрывается.
Новый цикл заряда НЭ начинается при отрицательном напряжении и (0) = — Ея„„и максимальное напряжение ((,„„до которого заряжается линия, возрастает. Этот процесс будет продолжаться до пробоя тиратрона. Диод создает путь току разряда при отрицательных напряжениях на НЭ. Стараются выбрать диод с сопротивлением гд ж га, чтобы при коротком замыкании нагрузки )(„= 0 энергия НЭ быстро рассеивалась. Магнитный импульсный модулятор.
В магнитном импульсном ью. дуляторе с полным разрядом НЭ коммутатором является нелинейная индуктивность, представляющая собой катушку о сердечником нз ферромагнитного материала с очень узкой и почти прямоугольной петлей гистерезиса (рис. 21.23, а), Магнитная проницаемость ()ь = г(В(г((г) на крутом участке (р,) зависимости магнитной индукции В от напряженности магнитного поля гг' (ненасыщенное состояние) значительно больше, чем на пологом (р,) (насыщение); )г, )) р,. Индуктивность ка. тушки Е пропорциональна проницаемости )ь, и поэтому Ц = (.
()ьг) Ъ Ъ (.а = (. ()гя). Эчо обстоятельство позволяет применять ее в каче стве коммутатора. Для пояснения принципа работы пользуются ггдеализированной кривой намагничивания (рис. 21.23, б), Здесь в ненасыщенном состоянии )ь, -ь со, (,, - со, в насыщенном )гя ж О, а индуктивность мала и постоянна Ья ж сопз1. Простейшая схема модулятора не содержит электронных прггборов и ее питание осуществляют от источника переменного напряжения а = Е з(п М (рис. 21.24, а). В паузах между импульсами НЭ «ряжа- рям лм д) яя') Рис. 2!.23 Реальная (а) и иаеаливироваяяяя (в) кривые иаиагиичивавия сердечника 11 зяя.
чва 321 (21.87) е-Ее!вше а) (лг Вмам "В и Рис 2124. Схемы модулятора с нелинейной индуктивностью (а) и цепи заряда его накопителя энергии (б), а такоке временные зависимости при заряде (э) Зэа ется, прн этом сопротивление дросселя ! должно быть большим и ра- бочая тока удерживается в ненасыщенггом состоянии. К концу паузы рабочая точка переходит в насьцценное состояние, сопротивление врос- селя резко падает и НЭ разряжается на нагрузку.
В эквивалентной схеме цепи заряда (рис. 21.24, б) НЭ заменен ем- костью С„а ненасыщенный дроссель (. с внешним подмагничиванием— генератором постоянного тока ! . Для цепи заряда справедливы диф. ференциальные уравнения: Е,— +и=-Ез(пю(; (=ф— "+/„. (21.88) При заряде переменным напряжением собственную частоту контура юо = 11 к'ЬэСо выбирают равной частоте источника питания, 'ые = м, Решение уравнений (2!.85) при нулевых начальных условиях ! (0) = О, и (0) = 0 имеет вид и = 0,5Е ( з)п ые — ые соз ые); ! = 0,5ыСодые соз ви (21.
88) Сопротивление обмотки ИТ при медленном процессе заряда близко к нулю, а дроссель Е включен параллельно НЭ, поэтому нь = и и при заряде НЭ одно- временно с и мснястся магвитпан нндукция сердечника: г 1 в=в(о)-1- — (п а, -ы," ° о где йг,  — !исло вит«он и плошадь сечения сердечнина дросселя. рнс 21 28. Схемы трехзвенного (а) и дзухззенного (б) магнитного модулятора с тиристором Н стационарном периодическом режиме к аачалу каждого периода заряда Сз сердечник находится в состоянии отрицательяого магнитного насыщения В (0) = — Вц (рис.
21,24, в), создаваемого подмагннчиванием постоянным током (м. Подставляя (21.86) в (21.87), получаем В = — Вн+ 10,8Е) (вй В)] 12 — 2 соз вт — в)з)п в11. (21 88) Поясним зависимости е (г), и (т), В (у) (рис. 21,24,н), построенные в соответствии с (21.86), (21,88). В момент г = О В = — В и и сердечник находится в состоянии отрицательного насыщения (точка 1 на рис. 21.23, б), затем С, начинает заряжаться, напряжение и возрастает, а так как и г(В(гй, то индукция В увеличивается и достигает точки 2 при В =- В„,„,. Индукция максимальна, 8огда и = аЗЯг = О (на Рис, 21.24, в пРи г = тм). Дла т Г„напРЯжение менЯет знак (и ~ 0) и индукции уменьшается, а рабочая точка перемещается вниз, достигая точки 1 а конце периода.
Действительно, для шг = 2л согласно (21.88) В (2п) = — В„, В точке 1 сопротивление дросселя х', падает скачком и НЭ разряжается, формируя импульс. Рабочая точка на рис. 21.23, б перемещается влево от точки 1 к точке 3, а к концу импульса возвращается в исходное положение. Во избежание преждевременного разряда необходимо, чтобы Вмзяе ( Вн, что возможно прц большом произведении )у5, а следовательно, и большой ийдуктивности дросселя Поскольку дроссель входит в цепь разряда НЭ на на грузку, то его индуктнв ость В ограничивает возможность создания коротких импульсов, Эту трудность преодолевают в многозвенных схемах модуляторов, например трехзвенных (рис.
2!.25, а), в которых в 'насыщенном состоянии ин- 11з 82З «» ктнвность дросселя каждого последуюпшго звена значительно меньше, чем у в редыдущего'. С"' «С" «1-'. (21.89) Это позволнет уменыпнть длительность процесса разряда накопительной емко. стя от звена к звену В последнем »неве для формнрованья пряьоугольного ямпульса вместо емкости включена линия. Конденсатор С, заряжается, как н в предыдущем случае (рнс. 21.24, а). К концу периода дроссель С' попадает в насыщенне, его нндуктнвность падает н начинается разряд С~ я заряд второго конденсатора С„прн этом Ь« -+ оо, Напряжение и, приложено к дросселю С«н там нядукцня В изменяется, как н в С'.
Когда В" = — Вн, сопротивление дросселя Е«падает н начинается разряд Ск н заряд Сз (лнння), прн этом Е" -ь оо. Напряжение из приложено к С" н прн достнженнн В"' = — Вн линия разрнжаетсн на нагрузку через В"' я ИТ. Время разряда любого нз конденсаторов равно половине периода собственных колебаний контура, образованного конденсатоРами н дРосселамн, так, Гр — — ц)/(.'С,С»/(Ст+ С ) н т и. ПосколькУ выполнЯ. ется (21.89), Гр )) Гр )) Гр . Одновременно с уменьшением времени разряди резко увеличивается амплитуда разрядного тока. В двухзвенном магнитном модуляторе с тпристором (Т на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
