Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 28
Текст из файла (страница 28)
При ггебгхтьшогг коэффициенте заполнения предельное значение может оказаться обусловлеииыч средиеквадратнческнзг тоном катода. Ллгг каждого типа лампы можно рассчитать точк) «пересечения» (по длительности ямпутьсов или нозффицненту заполнения) различных ограничений, что намотав~ правильно выорать тнп тпратрона. Существенным ограпиченпеи для гиратроиов является нагрев анода, обусловленный потерями при вклгоченип илп мпговсынай подаче абра»иота напряжения в конце пчпуль. са, однако прас~ив технические рскояендации тут еще не разработаны Теи не менее мощность рассеяния на аноде можно снизить, умен~шин паразитную емкость в цепи анода либо устаыовив небольшой развязывающий дроссель (Ы на рис.
39) между паразитной емкостью и тиратроном, либо с помощша ыебальшой реактивной катушки насыщения, включенной последовательно с анодом (И ыа рис. 39) [105]. Как правило, большие водородные югратроны содержат наполненный водородом баллон с независимым подогревателем — так называемый вакуумметрыческий диод. В каждом частном случае примснення тиратроыа можно грубо определить его работоспособность или оценить оставшийся срок службы путем «определения параметров вакуумметрического диода», т. е.
путем нахождения предельных значений напряжения на вакуумметрическом диоде, при которых лампа еще удовлетворительно работает. Пры большом напряжении на вакуумметрыческом диоде (и, следовательно, при большом давлении газа) лампа не сможет достаточно быстро деионизироваться (что называется также перекрывающим разрядом, затяжным подгкыгом, дуговым разрядом или забивающим поджигам) и будет запускать модулятор через схему, перегруже:шую по току.
При небольшом напряжении на вакуумметрическом диоде тирагроы может не запуститься (хотя зто предельное значе. нне не будет достигнуто первым, если имеетсн хорошее пусковое устройство), либо его анод может перегреться до красного каления (при достаточно высокой частоте повторении), либо, если частота повторения недостаточна для перегрева анода, ан может медленно включатьси, что обычно обнаруживается по закругленному фронту выходного импульса (зто пегкелательный режим работы, обычно сопровождаемый появлением небольших голубых искр в области между сеткой и анодам).
Режим вакуумметрического диода должен поддерживаться в ссредине интервала между этими предельными значениями, т. е. если нижнее предельное значение на 15»(» меш ше верхнего, напряжение должно быть ыа 8'г~э меньше верхнего предельного (165]. Это значение могкет отвичаться от «нормального» напряжения на вакуумястрическом диоде, оп- 1.!2. Линейные модуляторы ределяемога техническими требованиями армии н флота США для арпемосдаточньж испытаний этой лампы [101]. Конец срока службы определяется падением указанного интервала напряжений на диоде до нуля, если раньше не наступит обеднение катода (иедостаточная эмиссия).
В лампе без регулируемого вакуумметрического диода выход из строя наступает прм «работе без газа» с теми же симптомами, что и нри малом напряжении на вак>уммегрическом диоде, если раньше не произойдет обеднение катода. 1!ан напряжениях, превышающих 25 кВ, в водородных гиратранах появляется рентгеновское излучение, наблюдаемое в основном при включении анодного тока, а в случае эмиссии сетки танже в интервалах между импульсами Хати уровень рентгеновского излучения ниже, чем в эквивалеигньж модуляторах на вакуумных лампах [166], должна быть предусмотрена экраниравка (свинцом али свинцовым стеклом) дли защиты обслуживающего персонала.
В тиратронах старых разработок дрожание импульса, обычно обусловленное маыиыным полем подогревателя катода, составляет от 10 до 20 нг. При питании подогревателя постоянным током дрожание уменьшаемся до б нс (если только качество пускового устройства не слишком низко или анодиае напряжение не слишком мало [!67, 168]). В современных тиратранах норма 5 ис выполняется даже при питании переменным гаком. В иекагарых тиратранах применяется с целью дальнейшего снижения дрожания «подготавливающая» сетка, поджигаемая первой, после чего основная сетка включае~ся с исключительно малой временной задержкой и дрожанием. Задержка зажигания водородного тиратрона после подачи пускового сигнала обычно ие превосходит долей микросекунды, однако она зависит от напряжения на вакууммегрическом диоде, от времени и от других причин.
Когда требуется точное время зажигания, хорошим решением является выбор тнрагрона с подготавливающей сеткой. В первых модуляторах широкое использование нашли предзажигаемые разрядники [94 — 96, !39, 153]. В настоягцее время они редко применяются в качестве коммутаторов лииейньж модуляторов нз-за большого дрожания и ограничепнога срока службы, на часто используются в качестве защитных разрядников, так как в этом случае дрожание не имеет значения, срок службы резка увеличивается н в то же время большое значение имеет их очень большая нмпульснав мощность (см.
6 1.16). В линейных модуляторах большой мощности иногда используются ртутные нгнитроны [106 — !1!]. Хотя режим их работы достаточно критичен (особенно в отношении диапазона возможных изменеяий температуры охлаждающей волы), большой интерес представляет высокая импульсная н средняя номинальная мощность этих устройств Из-за большого количества электродов они требуют более сложных пусковых н управляющих устройств, чем тнратроны, однако при правильной эксплуатации срок их службы может быть неограниченным. Загкагание поджигагащего электрода должна быть произведена приблизительно за !О мкс до начала прохождения анаднага тока, чтобы катаднае пятно успело сместиться с этого электрода ва птбегнание ега повреждения большим пиковым анодным током. К сожалению, пары ртути являются очень тяжелым газом, поэтому из-за медленной его деианизацин предельное значение частоты повторения импульсов составляет 500 Гц, а иногда даже меньше Для ускоренна деионизацни игнитраиав ширака использовалась большое сеточное смешение, на при напряженна, превышающем несколько сат вольт, сокращался срок службы игннтрана яз-за пробоев н ионной бомбардировки в интервале восстановления, Поэтому игнитроны не были использованы в Станфардскам 3-км линейном ускорителе, хотя вначале и предполагалось их применение [!!О, 135].
Вместо них были использованы специально разработанные водородные тиратроиы Кремниевые управляемые вентили в тех случаях, нагда это возмагкно, являются естественной заменой водородных тиратроиов, тан как во многом Гл. /, Радиолокационные передатчики имеют сходные параметры [126, !29). Как я все полупроводники, кремниевме управляемые вентили не выдерживают перегрузку, даже мгновенную, поэтому допуски, связанные с достаточно большим допустимым временем усреднения, присущим тиратропам, здесь невозможны. Так, например, прв использовании тиратронов увеличение нагрузки прн луговом разряде не имеет особого значения, так как в результате усреднения па,рузки она практически ве скажется на сроке службы. Для кремниевых управляемых вентилей критерием выбора долгины быть ие нормальные рабочие условия, а наихудшие возможные, включая ток при повреждениях источника пгпания, при котором вентиль не успевает восстановиться или выходит из строя При правильной же эксплуатации срок службы кремниевых управляемых вегпилей неограничен.
Наиболес важными факторами, определяющими их применение в импульсных модуляторах, являются скорость нарастания анодпого тока (д//дт), скорость нарастания анодного напряжения (да/д/) и рассеяние мощности, в свою очередь, зависящее от ряда факторов, включая частоту повторения птшульсов, интенсивность пускового сигнала н значение д//дг. В случае большой пиковой мощности очень полезно включение дросселя насыщения [!05), так как ан позволяет распространиться области провали- мости пв всю площадь перехода до того, нак начнет протекать большой ток При этом возможно и допустимо оольшее значение дг/д/.
Поскольку прн наличии тока намагничивания дросселя вводный ток небольшой, что способствует процессу распространения области проводимости, дроссель насыщения иногда называют зидерживиющиж. Кремниевые управляемые вентили, предназначенные для импул,юной работы, имеют следующие номинальные параметры: пиковое напряжение !000 В, скорость нарастания напряжения дв/д/ = 200 В/мкс, пиковый так 1000 А, скорость нарастания тока дг/д/ =!000 Л,'мкс Для увеличения мощности можно соединить несколько вентилей. Для получения надежной работы в условиях максимального использования их возможностей пусковой сигнал должен подаваться одновременно на все вентили. Характерным примером возможностей кремниевых управляемых вентилей является модултор, разработанный в соответствии с техническими требованиями на клистроны Станфордского линейного ускорителя [!29]. В модуляторе использованы 432 пары кремняевых управляемых вентилей, его яапряягевие равно 256 ьВ, ток 266 А (65 МВт иьшульсной мощнастя) при средней мощности 75 кВт.
Длительность импульса равна 3 мкс, а частота аовторспвя 360 Гц. В линейных модуляторах были использованы также четырехслойные диоды, но пз-та их более низких показателей их применение было ограничено пусковытш устройствами н другими устройствами малой мощности. В конце 60-х годов был разработан вентиль обратной коммутации [!78[, являющийся более мощным эквивалентом четырехслойного диода. Применение вентилей обратной коммутации аналогично применению кремниевых управляемых вентилей, за исключением некоторых важных отличий, рассматри. иаемых ви ке.
Подобно четырехслойному диоду вентиль обратной коммутв. ции являе.ся двухполюсным устройством, запускаемым путем подачи наприження, превышающего рабочее, с временем включения не более О,! мкс, Параметры вентилей абра~ной коммутации аналогичны параметрам кремниевых управляемых вентилей, за исключением того, что дг/д/ = 1О 000 А/мкс. Это значение столь же велико, как для водородных тиратранов, и примерно в 10 раз больше, чем для кремниевых управляемых вентилей.
Это является важным преимуществом вентилей обратной коммутации перед кремниевыми управляемыми вентилями при использовании коротких импульсов. Поскольку нормальныл запуск вентилей обратной коммутации производится подачей напряженна, превышающего рабочее, опи естественно вполне пригодны для последовательного включения и запуска (см. активные коммутаторы в 6 1.!5), В отличие ат кремниевого управляемого вентиля, вентиль обратной коммутации является коммутирующим устройством в режиме обратной поляр- 96 I (2. эуинейные лог(уллгоры ности, а в аругом направлении он провоши ток, как обычный зпод. Поэтому ь линейном модулягоре вснгнль обратной коммугапии работзег также в качестве ограничителя, однако без преимушеств, обусловленных последовательным сопротивлением Поэтому для быстрого гашения отражений, возникаю. ших в пепи формирования импульсов, следует включить непосредственно на один из конвои длинной линчи дополнительный согласованный ограничитель.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
