Электронно – управляемые ключи.

Идеальный электронный ключ (ИдКл) это устройство, которое может находиться в двух состояниях: закрытом состоянии, когда его сопротивление току равно бесконечности, и открытом состоянии, когда его сопротивление току равно нулю. К сожалению, все реальные ключи не отвечают в полной мере указанным требованиям. В закрытом (разомкнутом) состоянии многие электронные ключи имеют сопротивление утечки (Rул) а также межконтактную емкость (Скл). Физическая схема замещения электронного ключа в закрытом состоянии показана на рисунке.

В открытом (замкнутом) состоянии большинство электронных ключей имеет конечное сопротивление замкнутого состояния (Rкл), которое при передаче энергии от накопителя к нагрузке приводит к потерям.

Различают электронные ключи с двухсторонним и односторонним управлением.

Электронные ключи с двухсторонним управлением позволяют внешней командой перевести ключ из разомкнутого состояния в замкнутое и обратно. К таким электронным ключам можно отнести импульсные транзисторы и модуляторные лампы типа триод, тетрод и пентод. Особенностью их работы является коммутация значительных токов (десятки, сотни и тысячи ампер в течение коротких интервалов времени) с большой частотой повторения. Электронные ключи с двухсторонним управлением используются в импульсных модуляторах с частичным разрядом накопителей.

Электронные ключи с односторонним управлением позволяют внешней командой перевести ключ из разомкнутого состояния в замкнутое. Обратную задачу, т.е. перевод ключа из замкнутого состояния в разомкнутое, внешней командой выполнить невозможно. Электронные ключи с односторонним управлением переключаются из замкнутого состояния в разомкнутое самостоятельно при достижении нулевого напряжения между контактами. К таким электронным ключам можно отнести газонаполненные лампы типа тиратрон и полупроводниковые приборы типа тиристор.

Электронные ключи с односторонним управлением используются в импульсных модуляторах с полным разрядом накопителей.

Достоинством электронных ключей с односторонним управлением на тиристорах и тиратронах является очень малое сопротивление Rкл в замкнутом состоянии. Это уменьшает потери энергии при разряде накопителя и повышает КПД разрядной цепи. Недостатком следует считать относительно низкое быстродействие в сравнении с ключами на лампах и транзисторах.

Схемы импульсных модуляторов

1. Импульсный модулятор с частичным разрядом накопителя на ламповом триоде

Форма модулирующих импульсов, поступающих в анод магнетрона

Процесс релаксации устраняется демпфирующим диодом D1.

2. Импульсный модулятор с полным разрядом накопителя на тиратроне

Цепочка RC обеспечивает согласование ДЛ с нагрузкой в начальный момент действия импульса, когда магнетрон еще не включается в работу

3. Построение импульсного модулятора с частичным разрядом накопителя на транзисторах

Форма импульса на выходе усилителя