Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Кремниевые управляемые вентили имеют обнадежнваюнтие номинальные ланные и доста>очно тщательно изучены; они постепенно начинают внедряться (130, )3!] Типичная схема модулятора с коммутатором на кремниевых управляемых вентилях приведена на рис. 46 Вентиль КВ! возбуждает им. п>лье н остается во включенном состоянии з гсчецне болыпей части длитель. ьости импульса Пряблизнтельно за 20 мкс до окончания импульса возбуждается вентиль КВ2 н вследствие резонансного разряда нонденсзтора С! через С! изменяется полярность напряжения на С! Когда направление тока а этой цепи изменяется, вентиль КВ2 запирается и ток проходит через Й/ н КВ1.
Направление э>ого тока таково, что общий ток через КВ! уменьшается, но ток через нагрузку пе меняется, так как КВ/ еще не заперт. Если ток резонансного разряда 51 в С/ логтато иго велик, то тон через КВ! станет равным нулю, так что создаются условия для восстановлении как КВ/, так н КВ2, В течение этого времени напряжение обратной полярности нэ КВ! может привести к увеличению напряжения выходного импульса, одпано для поддержания постоянства выходного напряжения можно применить различные фиксирующие устройства, например /г/ и Д2 Через некоторый интервал времени, необходимый для восстановления способности КВ! и КВ2 блокировать прямое напряжение (минимально около !О чкс), возбуждается КВЗ для выключения импульсного тока. Е(едостатком такой схемы явлнется то, что длительность импульса не может быть меньше примерно 20 мкс, что определяется в основном минимальным временем восстааовления КВ/ и КВ2.
Более коротние импульсы можно получить (ценой уменьшения к п. д.), если 51 и С1 достаточно велики, чтобы огключить КВ/ даже прн замнцутой накоротко нагрузке В этом случае КВВ может выключить импульсный ток, котла з нтнль КВ! сиге вклю. !.!5. Модуляторы с активным коммутатором чен, после чего вентиль КВ2 вернет КВ! в исходное положение. С другой стороны, если КВ! является выключаемым кремниевым тиристором (ВКТ), то ис.
вбходимость в 1.1, С1, КВ2 и Д! отпадает, причем легко могут быть сформированы более короткие импульсы. Однако номинальная мощность выключаемого кремниевого тиристора обычно меньше номинальной мощности кремниевого управляемого вентиля. Для получения мощности, превышающей мощность одного кремниевого управляемого вентиля илн выключаемого кремниевого гиристора, они могут быгь соединены последовательно или параллельно. В последовательной цепоч.
ке необходимо обеспечить равномерное распределение напряжения и мощно. Рис Ея. Модулятор с активным иоммутвтором ни «ремниевых у ревеяеме е тиках. сти, рассеиваемой при коммутации. Кроме того, крайне желательно одновременное возбуждение всех элементов цепочки (многообмоточным пусковым трансформатором или олновременной подсветкой фототиристоров н пр.) для одновременного запуска всех устройств в цепочке. При одновременном возбуждении резервирование может быть осуществлено включением избы~очных элементов в цепочку. При этом в случае выхода из строя отдельных элементов система в целом не выключается, так как кремниевые управляемые вея.
тили прн выходе из строя обычно замыкаются накоротко. Используется также последовательный запуск последовательной цепочки, при котором запуск одного или небольшого числа элементов (обычно ближайших к земле) вызывает покаскадный запуск остальных. Однако в этом случае на последних запущенных элементах падает большое напряжение и(или) рассеивается большая мощность при коммутации. Кроме того, отпадает возможность резервирования, так как при выходе из строя какого-либо элемента нарушается процесс последовательного запуска.
Параллельное включение элементов также возможно, однако в случае использования кремниевых управляемых вентилей сопротивление схемы настолько мало, что это может создать ряд неудобств. Равномерное распределение тока между параллельными элементами достигается обычно включением не и небольшого сопрогивлевия последовательно с каждым элементом. Параллельное включение выключаемых кремниевых тиристоров представляе интерес, так как благодаря ограниченному току сопротивление нх больше, чем в случае кремниевых управляемых вентилей.
Его следует предпочесть последовательному из-за трудностей, связанных с запуском и выключением выключаемых кремниевых тирнсторов через пусковой трансформатор (обратное р нап яженне на выкттючающем триггере снова включает выключаемый кремниевый тиристор). Типичная скема параллельного включения выклю чаеМых кремниевых тнристоров приведена на рис. 47.
, Модуляторы с коммутаторами на кремниевых управляемых вентилях и выключаемых кремниевых тнристорах должны быть рассчитаны так, чтобы !П Гл. 1. Радиолокационные передатчики они могли выдерживать дуговые разряды в нагрузке. Одним нз способов являетси использование небольших сопротивлений и(или) индуктивностей для ограничения тока, чтобы ток короткого замыкании в начальный момент не превысил допустимого значения, после чего произошел бы поджиг защитного разрядника и отвод через него тока. Другим способом (когда допусти. мо уменьшение к. п. д.) является использование большого сопротивления, ограничивающего ток короткого замыкания до уровня, выдерживаемого коммутаторами, что позволяет модулятору работать в условиях периодических дуговых разрядов в нагрузке.
Так, например, сопротивления в схеме рнс. 4У иж)йглгл Рне. Ет. Модулятор е активным коммутатором на еыклюэеемык кремнненык тнрнеторек. можно выбрать так, чтобы ток короткого замыкания был вдвое больше рабочего, а рабочий ток через коммутаторы был в два раза меньше номинального в нормалыеых условиях Поскольку токи н напряженна на резисторах равны току н напряжению на нагрузке в нормальных условиях, мощность выходного импульса модулятора составляег лишь одну четверть произведения номинальных значений напряжений и токов коммутаторов, а максималь. ное значение к.
п. д. не превышает 50%. Тем не менее этот способ применяется, так как небольшой к. п. д. часто допустим при модуляции на сетку нли модулируюший анод, и в то же время этот способ дает возможность выдерживать дуговые разряды в нагрузке (между сетной или модулирующнм анодом н катодом) без использования защитного разрядника иля отключения. Для согласования сопротивлений кремниевых управляемых вентилей н выключаемых кремниевых тиристоров с более высоким сопротивлением нагрузки часто целесообразной является трансформаторная связь При этом необ.
ходимо принять меры, чтобы обратное напряжение на трансформаторе между импульсамн не помешало восстановлению начального потока в сердечнике перед последующим импульсом Предельно допустимый режим часто определяется помимо пикового тока, пикового напряжения и времени восстановления, такими параметрами кремниевых управляемых вентилей, как д//е(1, е(о/Ж н температура перехода (особенно при высокой частоте повторения импульсов [164]).
Устройства запуска кремниевых управляемых вентилей и выключаемых кремниевых тнристоров часто необходимо экранировать н (или) соотвагству. 112 1.1б. Зпагшные шунгируюиГке разрядники ющим образом шунтировать, чтобы исключить ложный запуск, например, в пропессе запуска других цепочек или при поджиге защитного разрядника в другом каскаде. Вентили обратной коммутации менее пригодны для модуляторов с активным номмугатором, чем для линейных модуляторов (см. 6 1.12), так как последовательно с вентилем обратной коммутации нужно включать диод, чтобы ои мог восстановиться в течение интервала обратной полярности (которан для вентилей абра~ной коммутации является прямой полярностью).
В ряде случаев их использования может потребоваться диод на большой ток, с быстрым запуском и быстрым восстановлением. Тем не менее иногда такая схема может оказаться целесообразной, так как вентили обратной номмута. ции име~ггг очень большое значение й/дг и возможность последовательного запуска. 446.
Защитные шунтирующие разрядники Поскольку для повреждения высокочастотной лампы (или коммутатора) при дуговом разряле досзагочна энергии порядка 50 Дж, а энергия, накаплиэаемая батареей конденсазоров, часто превышает 50 Дж, в схеме должна быть предусмотрена возможность отвода этой энергии. Длн линейных молуляторов защитный разрядник обычно не требуетсн, тан как в силу самого принципа нх устройства гок при коротком замыкании нагрузки не превышае~ приблизительно авойиого рабочего тока, а длительность импульса ограничена номинальным значением независимо от режилга коммутатора. Кроме того, схема формирования импульсов в линейном модуляторе накапливает эиср.
гию только иа один импульс, а в модуляторах с активным коммутатором накопленная энергия в несколько раз больше (см. $1.15). Защитные разрядники обычно необходимы во всех типах модуляторов с активным коммутатором Они также необходимы при использовании режима постоянного напря.
женин усилителей со скрещенными полями, которые присоединяются непосредственно к батарее конденсаторов подобно лампе с прямолинейным электронным лучом с импульсной модуляцией на модулнрующий анод. Защитный разрядник действует как массивнан шина, непосредственно замыкающая на. коротко источник питания (!40] Ниже указаны основные особенности работы эффективного защитного разрядника 1!40, 142, 144, 169]. ! Для ограничения зока в момент дугового разряда до допустимого значения последовательно с нагрузкой вводится небольшое сопротивление и(или) индуктивность, не нарушающие нормальной работы схемы.
На схеме рис. 44 для этой цели используется дроссель Е1. Этот дроссель должен быть включен перел защизныьг разрядником, чтобы не увеличивать индунтивносгь цепи между эащитныч разрядником и нагрузкой (см ниже п. 3). 2. Поджиг зэпгитиого разрялника при дуговом разряде в нагрузке осуществляется или напряжением, возникающим при переходном процессе дугового разряда (свмозапуск), или пусковым сигналам, появляющимся на последовательно включенном резисторе или дросселе, или в специальном устрой. стае, содержащем сигиэлизатор повреждении, и соответствующий генератор поджигающего напряжения Поджиг защитного разрядника должен происходить оченг быстро, обычно за 2 — 3 мкс, а лучше еще быстрее. 3. Большая часть тока повреждения должна немедленно отводиться через защитный разрядник. Резистор Ю (рис.
44) включен для того, чтобы для гока повреждения суммарное сопротивление в цепи защитного разрядника было меньше, чем сопротивление дугового разряда в нагрузке. Снорость отвода тока повреждения зависит от индуктивности цепи между защитным разряднином и нагрузкой (149] и пепи самого разрядника. 4. Пиковый ток через защитный разрядник ограничивается до значения, которое может выдерэкагь батарея конхенсатороэ (и сам разрядник), с по- 113 Гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
