Способ генерирования импульсов• ;'..т:;1т;;в-^ 1 :•: .; :лч':г1{а?|•-^i/'vi-'teka

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.VI.1963 (№ 844465/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.Ч1.1965. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 3.VIII.1965

Кл. 42m, 14оз

МПК G 061

УДК 681 142.69(088.8) Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Авторы изобретения

Л. А. Меерович, Э. Ф, Зайцев, И. М. Ватин и В. М. Каидыкин

Военная Краснознаменная академия связи

Заявитель

СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

vc, vc, +»

Подписная группа Л" 174

Известны способы генерирования импульсов магнитными генераторами с питанием от переменного и постоянного тока.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что последнее звено магнитного генератора ставят в режим, близкий к короткому замыканию, а насыщающийся дроссель этого звена подмагничивают постоянным током таким образом, чтобы его насыщение происходило один раз за период следования импульсов.

Это позволяет обеспечить независимость амплитуды импульсов от нагрузки, повысить к.п.д. и выходное сопротивление в паузах между импульсами.

На фиг. 1 и 2 показаны варианты схемы предложенного способа генерирования импульсов; на фиг. 3 — осциллограмма напряжения на конденсаторе Сх в стационарном режиме.

Схема генератора (фиг. 1) состоит из зарядного дросселя L, первого звена С и L„ импульсного трансформатора ИТ, полупроводникового коммутатора ПК и формирующего двухполюсника 1.

Питание генератора осуществляется от источника постоянного напряжения Е, подключенного к зажимам 1. Постоянный ток подмагничивания 1„подается на зажимы 2. Нагрузка подключается к зажимам 8. Поджиг подается на зажимы 4.

Схема с питанием от источника переменного напряжения е (фиг. 2) отличается лишь отсутствием полупроводникового коммутатора.

5 Формирующий двухполюсник (фиг. 1, 2) может быть двух типов; 1) линейный двухполюсник, содержащий один или несколько резонансных контуров, 2) насыщающийся дроссель, подмагниченный постоянным током.

10 В качестве полупроводникового коммутатора ПК может быть использован полупроводниковый триод, четырехслойный управляемый диод.

В случае использования линейного двухпо15 люсника параметры его выбирают так, чтобы характеристическое сопротивление р было во много раз больше сопротивления нагрузки», тогда амплитуда импульса тока в нагрузке практически не зависит от сопротивления нагрузки и определяется величиной р и напря25 жением Ус. до которого заря ается конденсатор последнего звена. При этом в нагрузке поглощается лишь незначительная часть той с,v энергии, которая была запасена в

30 конденсаторе, остальная ее часть вновь воз172557

Uc, = (1+ Ь) Е+ био

65 вращается в конденсатор, который к моменту окончания импульса оказывается перезаряженным до напряжения, почти равного по величине Uc,, но противоположного по знаку.

Эта энергия возвращается в первое звено в конденсатор С,, заряжая el O 70 напряжения

U (фиг. 3) H HcHD lh3) еТ я,для формирования следующего импульса и для обратного перемагничивапия сердечников.

В момент (на зажимы 4 (см. фиг. 1) подается импульс поджига. К этому времени конденсатор С> заряжен до напряжения U<. После открывания ПК начинается колебательный заряд конденсатора С, который прекращается в момент времени t., когда ток становится равным нулю. Длительность t> — t зарядного интервала равна полупериоду собственных колебаний контура LC>, а напряжение на конденсаторе С,, после заряда равно где 6 — декремент контура.

Если в качестве ПК используется управляемый диод, то конденсатор С„остается заряженным до момента времени tg, когда насыщается дроссель L,. Интервал ожидания дросселя t — 4 необходим для восстановления закрытого состояния управляемого диода. Известно, что для полного восстановления всех свойств кремниевого четырехслойного управляемого диода после прохождения через него импульса тока необходимо в течение определенного времени поддерживать напряжение между анодом и катодом не выше нулевого уровня, в противном случае диод вновь перейдет в проводящее состояние. В данном случае после заряда конденсатора С> к диоду приложено обратное напряжение, равное Uj — Е, которое и восстанавливает диод. Затем в момент t.» дроссель L> насыщается, и конденсатор С разряжается через него на конденсатор следующего звена С . После этого (i ) насыщается дроссель L, и происходит формирование импульса тока в нагрузке. К моменту когда ток в нагрузке прекращается, на конденсаторе С> будет остаточное напряжение противоположного знака. Так как дроссель

4 остается насыщенным, конденсатор С разряжается, а конденсатор С заряжается. В то

-же самое время напряжение на конденсаторе

С, возвращает индукцию дросселя L к исходному магнитному состоянию. Когда разряд конденсатора С закончится (4), на цем будет отрицательное напряжение — Up, которое перемагничивает дроссель Е, Таким образом, к моменту t -, прихода следующего импульса поджига в схеме полностью восстановлено исходное состояние, в котором оца находилась в момент .

При этом дроссель L в.паузах между импульсами находится в ненасыщенном состоянии, обеспечивая тем самыми высокое выходное сопротивление генератора.

Поскольку остаточное напряжение на -o05

1О

35 денсаторе С,. всегда меньше исходного, обратное перемагничивание сердечника L не завершается полностью в момент t„. Поэтому для обеспечения периодичности изменения индукции дросселя !. последний подмагничивается постоянным током (фиг. 1).

Дроссель !. работает и без подмагничивания, однако при этом могут наблюдаться области неустойчивой работы. Небольшое подмагничивание дросселя (фиг. 1) полностью устраняет области неустойчивости. В случае использования в качестве формирующего двухполюсника пасыщаюшегося дросселя, подмагниченного постоянным током, при насыщении дросселя последнего звена L> конденсатор С начинает разряжаться на нагрузку. Причем, как только величина разрядного тока достигнет заданной, подмагниченный формирующий дроссель переходит в ненасыщенное состояние, при котором ток через его рабочую обмотку поддерживается постоянным и равным приведенной величине тока подмагничивания. Индукция этого дросселя сначала возрастает, затем начинает убывать, возвращаясь к исходному состоянию под действием напряжения на нагрузке и убывающего напряжения на конденсаторе. Когда формирующий дроссель перейдет в насыщенное состояние, формирование импульса закончится, и дроссель L перейдет в ненасыщенное состояние.

Амплитуда импульса тока не зависит от сопротивления нагрузки и напряжения Uc, на конденсаторе С, и изменяется только при изменении тока подмагничивания. Длительность же импульса зависит от многих параметров и определяется из соотношения

2С.UC, 2rC.., т где 1„, — амплитуда импульса тока, r — сопротивление нагрузки. Сопротивление нагрузки может изменяться во много раз, поэтому для обеспечения постоянства длительности импульса параметры последнего звена долж2С,И,. ны выбираться согласно условию 2уС,((— т откуда следует Uc, ) rl,„, т. е. напряжение импульса на нагрузке долтжно быть значительно меньше амплитуды напряжения на конденсаторе.

Таким образом, и в этом случае конденсатор последнего звена после формирования импульса заряжается в обратном направлении

-до напряжения, почти равного исходному, и работа остальной части генератора происхо-дит-аналогично предыдущему случаю.

Число магнитных звеньев генератора зависит от отношения длительности периода следования к длительности фронта импульса. В большинстве случаев достаточно одного-двух зьеньев.

Если вместо управляемого диода включен полупроводниковый триод, наличие интервала

172557

Риг 1 ожидания / — /з и, соответственно, интервала — обратного перемагничивания дросселя

L> не обязательно. В этом случае импульс поджига должен продолжаться в течение всего времени, пока не закончится заряд конденсатора С>, а затем, после прекращения тока базы, триод полностью восстанавливает свое исходное состояние.

Предмет изобретения

Способ генерирования импульсов магнитным генератором с питанием от переменного и постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью получения независимости амплитуды импульсов от нагрузки и повышения к.п.д. и выходного сопротивления в паузах между импульсами, последнее звено магнитного генератора ставят в режим, близкий к короткому замыканию, а насыщающийся дроссель этого звена подмагничивают постоянным током таким образом, чтобы его насыщение происходило один раз за период следования импульсов.