
книги из ГПНТБ / Медников, В. А. Высоковольтные модулированные униполярные генераторы
.pdf/ э можно выразить так |
|
|
и а — и в |
|
|
|
|
|||
/ э ~ |
р/ко т |
0 + 1)/б! з |
|
|
Но |
(3-29) |
||||
|
|
R 1 |
|
|
R i |
|||||
:и уравнение (3—28) преобразуется |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
^ВЫХ -- |
р/ко + (р + |
1)" и 0 - |
1 |
1 ' |
|
(3-30) |
|||
|
|
|
R i_ |
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Rc + Яэ |
|
|
|
||
‘В этом случае |
погрешность от нестабильности |
сопротивления |
эле |
|||||||
мента сравнения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЯсЯэ |
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
Я э ~ Я с 4- Яэ |
|
Яэ_ |
|
|
|
(3-31) |
|||
|
|
RcRэ |
ЯсЯэ |
|
Rc |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
R с + R э |
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент передачи схемы может |
быть |
определен делением |
||||||||
<(3—30) на UQи зависит не только от сопротивления нагрузки |
р с, |
|||||||||
но и от стабильности параметров транзистора / ко и 3. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
ЯсЯэ |
/ко_ |
, |
ft |
|
|
|
(3—32а) |
|
Мощность, |
К „ = ВЯс + ^?э |
и о ^ |
|
|
|
|
||||
потребляемая от высоковольтного |
источника для |
из- |
||||||||
мерения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ри = а д .
■С учетом условия (3—29) выразим /б из (3—30)
1
|
/ б = |
£/вых |
+ Яэ ) _ ?/к |
|
|
|
|
|
|
(1+ 1 |
|
|
|
|
|
тогда выражение (3—326) будет |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
P» = U0 |
t/вых ( l |
+ § ■ ) |
3^коЯс |
|
(3-33) |
|
|
Я с ( 3 + |
1) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
Учитывая, что максимальные потери |
будут |
при IKoRc—"О, и, ис- |
|||||
пользуя Уи= |
ДЛЯ Ви получим |
|
|
|
|
||
п |
U oil вых |
1 |
\ |
U qI c |
{' |
|
|
Ян = Яс (3 +,• 1) (1 + — ) - -Ц Г П )-I1 + т ; • |
|
||||||
Принимая 1С= 5~Ю мка, |
Н о = 5 0 - 1 0 3 в, у ц = 0 , 0 1 , |
( 3 = 1 0 , |
получаем |
||||
Ри= 2,54-5 бг. |
|
|
и в этом случае |
достаточно вы |
|||
Энергетические соотношения |
|||||||
соки. Однако применение схемы |
затруднительно, |
так |
как U Bых |
||||
зависит от усилительных свойств |
транзисторов — |3 (это следует |
||||||
из выражения |
(3 — 3 0 ) и от качества его коллекторного |
перехода, |
выраженного существованием обратного тока /коНапример, при изменении температуры окружающей среды от —3 0 ° С до + 4 0 ° С
' 90
(5 изменяется |
в |
3 |
раза, |
а |
|
при |
ш |
|
|
|
|
|||
изменении тока от 0,5 до 5 ма — |
|
|
|
|
||||||||||
еще почти в 2 раза. Обратный |
Ri |
|
|
|
|
|||||||||
ток коллектора, |
как |
известно, |
|
|
|
|
||||||||
увеличивается в 2 раза при воз |
|
|
|
|
|
|||||||||
растании температуры |
на |
каж |
|
|
|
|
|
|||||||
дые 10°С. То есть Uвых будет за |
|
|
|
|
|
|||||||||
висеть |
не только |
от 0 о, |
но |
и |
от |
|
|
|
|
|
||||
таких |
факторов, |
как |
температу- 7 / . |
|
|
* |
|
|||||||
ра окружающей среды и режим |
|
|
|
|
||||||||||
работы |
полупроводниковых |
|
три |
|
|
|
Ufox |
|||||||
одов по постоянному току. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Следовательно, для сохране |
|
|
|
|
|
|||||||||
ния преимуществ способа необ |
|
|
|
|
|
|||||||||
ходимо |
найти |
эффективный |
|
ме |
|
|
|
|
|
|||||
тод стабилизации |
коэффициен |
Рис. 3.19. Термокомпенсированный пре |
||||||||||||
та передачи, при котором |
|
|
|
|
образователь высокого |
напряжения |
||||||||
|
|
|
|
|
Кя = |
и |
В |
const |
|
|
(3-34) |
|||
|
|
|
|
|
|
и 0 |
|
|
||||||
не зависит от режима работы |
полупроводникового |
триода и от |
||||||||||||
температуры окружающей среды. |
|
|
|
|
|
|||||||||
Рассмотрим, как должно |
|
изменяться сопротивление Ra для то |
||||||||||||
го, чтобы компенсировать нестабильность |
усиления |
транзистора |
||||||||||||
Т. Запишем в развернутом виде (3—34), |
поделив (3—30) на |
U0. |
||||||||||||
|
К и = |
U в |
|
[РТко + Ф + 1) /б] |
R 3= const, |
|
|
|
||||||
откуда |
|
|
|
и о |
|
|
|
и о |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
ЯиСо |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
R э |
= |
|
|
|
|
|
(3-35) |
||||
|
|
|
й^ко + О + |
1) /б |
|
|
||||||||
Рассмотрим схему, |
изображенную на рис. 3.19,: "отличающуюся |
|||||||||||||
от предыдущей тем, |
что резистор Р>э заменен транзистором Т2- Оп |
|||||||||||||
ределим сопротивление /?12 между точками |
1 а 2 (рис. |
3.19) |
при |
|||||||||||
отключенной нагрузке (/с = 0). По закону Ома |
|
|
|
|||||||||||
|
D |
_ |
UВЫХ _ |
и ВЫХ |
|
U ВЫХ |
• |
/о |
q£ \ |
|||||
|
|
|
|
|
- 7 |
^ Т |
7 ^ - т а + (Р,+ 1)/в1 |
(3_36) |
||||||
Учитывая условие (3—34), |
сравнивая выражение (3—36) |
с (3—35), |
||||||||||||
видим, |
что R u соответствует выражению для /?э при условии |
|
/ б2= /б ,.
Опуская f/бэ,, как малую величину по сравнению с UBых, получа ем условие выбора R 12 из соотношения
/б. |
U в |
г/бэ |
U вы: |
/б; |
R 2 |
|
Рз |
91
«откуда
R2 = |
U В Ы Х U6 Э 2 и в |
= / б . |
|
R i |
|
Полное выражение для £/ВЫх> с учетом / с можно представить в виде
и ... |
- |
Ri |
(3_ 37) |
Отсюда обратные токи коллекторов компенсируются при выполнении условия
/ ко,® /ко* 1®2 = |
О |
|
|
и (3 -30) преобразуется |
|
|
|
t/0(^4-l) |
/с |
Ri. |
(3-38) |
Н ВЫ Х — /?1(^2 +1) |
^2 + 1 . |
Если р«(32, то влияние тока нагрузки ослабляется по отношению
к простому делителю в (р2+1) |
раз. Известно, |
что |
/ с |
Uв |
(3—39) |
= |
тогда, подставив в (3—38), определим
|
UoRt |
р + 1 |
(3-40) |
/ / В Ы Х — |
R 1 |
^2 + 1 |
|
|
R 2 |
||
|
|
|
1+ (р2+ 1)/?С |
Поэтому для Ун можно получить
1
|И |
1 |
-Ь /?г/(3 2 + |
1) Rc |
Ri |
(3-41) |
|
1 |
|
Rc (82 + 1) |
||
|
|
|
|
||
|
1 + |
R 2 |
|
|
|
|
Rc (^2 + |
1) |
|
|
Мощность, потребляемая от высоковольтного источника для це лей измерения
|
|
|
|
|
|
Р |
= |
Ul |
|
|
|
(3-42) |
|
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Ил |
|
R i ‘ |
|
|
|
|
|
Найдя из (3—40) R v и подставив в (3—42), получим |
|
||||||||||||
|
|
Pn = |
UoUbux. |
Р2 |
+ 1 |
, |
R2 |
|
|
|
|||
|
|
|
U 0R 2 |
? + l L т Л сф г + 1) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
Определяя R2 из (3—41) и заменив выражение в |
скобках, |
согласно |
|||||||||||
(3—41), через |
окончательно получим; |
|
|
|
|
||||||||
Яи = |
Mot/В Ы Х |
^2 |
+ |
1 Г1 |
, . , |
1 |
Uot/вых |
( ! |
, |
1 1 |
/ о , 0 4 |
||
R с(Р +1н г |
т |
п |
11 |
T“J - -Rc (Р + 1 ) |
■1 1 |
+ |
• |
(3~ 43) |
|||||
|
Анализируя (3—41) и (3—43), видим, что погрешность измере ния уменьшается с ростом р2, при этом и мощность, потребляемая схемой от высоковольтного источника, падает. Поэтому в качестве
92
активных элементов целесообразнее применить транзисторы с вы соким значением р и Рг-
Несмотря на сильную зависимость р от температуры и тока коллектора, можно утверждать, что характер этой зависимости с допустимой погрешностью одинаков
|
Р (г'с) |
Рг Ос) |
|
Э(20) |
'32 (20) ’ |
лак как обычно Вз> 1, то |
+ I |
= -к- = const. |
|
р2 + 1 |
р2 |
Следовательно, выходное напряжение не будет зависеть от из менения параметров транзисторов, воздействия температуры и ре жима работы системы.
§ 6. РАЗРАБОТКА ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОГО МОДУЛЯТОРА
При существующем многообразии способов управления дли тельностью импульсов количество схем, реализующих эти способы на высоких частотах, весьма ограничено. Наиболее полно необхо
димым |
требованцям |
удов- |
|
|
|
||||||
.летворяют |
|
широтно-им |
|
|
|
||||||
пульсные модуляторы, вы |
|
|
|
||||||||
полненные на основе сер |
а) |
|
|
||||||||
дечников |
с |
прямоугольной |
|
|
|||||||
петлей гистерезиса (ППГ). |
JU T TL Uiz(t) |
Zn\ |
Wfax |
||||||||
|
Рассмотрим цепь с сер |
|
|
|
|||||||
дечником |
|
из |
материала с |
|
|
|
|||||
ППГ |
при |
действии |
на ее |
|
|
|
|||||
входе |
прямоугольных |
им |
Ufa |
|
|
||||||
пульсов |
|
Из |
напряжения |
|
|
|
|||||
(рис. 3.20). |
[45], |
э. д. с. j) |
|
|
|||||||
наводимая в обмотке сер |
|
|
|
||||||||
дечника, может быть опре |
Тг |
|
|
||||||||
делена |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
l = — |
® o Q c ~ j r |
■ |
(3-44) |
Ul |
|
|
||||
■ги |
Сопротивление |
нагрузки # |
|
|
|||||||
выбирают |
таким |
обра |
|
|
|
||||||
зом, чтобы индуктивное соп* |
Ти |
|
|
||||||||
ротивление |
соL при иена- |
^ |
|
|
|||||||
сьпценном |
сердечнике |
зна |
|
|
|
||||||
чительно превышало гн. |
Для $ |
|
|
||||||||
(3—44) |
при |
действии |
на |
|
|
|
|||||
входе импульса напряжения |
рис зж Упрощенная схема и диаграмиы |
||||||||||
прямоугольной формы запи- |
|||||||||||
ш е м |
|
• |
|
Const. |
|
|
н апряж ени й ш и р отн о -и м п ул ьсн ого |
м о д у л я - |
|||
•U l = U вхшах = |
( 3 — 4 5 ) |
Тор а |
|
|
93
Так как для каждого конкретного случая число витков обмот ки озо и сечение сердечника постоянны, то
dB и
dt = const.
При достижении индукции в сердечнике с ППГ значения Ви— Вга
дифференциальное значение ее после насыщения падает |
~ 0. |
||||||
Следовательно, |
£/ь~0 |
и |
на |
гн |
появляется |
напряжение |
|
U в ы х = Ujп. |
|
схемы |
получаем импульсы, |
передний |
|||
В результате на выходе |
|||||||
фронт которых |
определяется |
временем |
насыщения |
сердечника с |
ППГ (оно отсчитывается от начала действия входного импульса), а спад — исчезновением входного импульса.
Что касается тока в цепи, то до насыщения он нарастает по экспоненте и мал. После насыщения он возрастает до величины
/ = Ob., Определим время ти, в течение которого сердечник оста ется насыщенным после подачи импульса напряжения UBx
и, dBH= -— dt,
oi0Qc
откуда
|
U, |
|
U, |
|
|
|
£ m= J |
®oQ< -dt |
»oQc ■ТИЧ* Вн |
|
|||
ток за время ти изменяется по закону |
|
|
|
|||
I |
U BJL ( |
|
|
tT\ |
|
|
= — |
( |
|
— L |
|
||
а длительность импульсов |
Гн |
\l_ |
|
|
||
вт— Внач |
^ |
|
||||
|
(3-46) |
|||||
Ти — |
ц |
|
|
шоУс- |
||
Управлять длительностью импульсов |
|
удобнее всего |
изменением |
|||
Вт |
|
|
|
(3—45) так: |
|
|
■бнач. Зная, что —-гг- = р. представим |
|
|||||
ТИ |
[А(Нс — Но) |
°>oQc |
|
|||
|
|
UL |
|
|
|
|
Напряженность магнитного поля, в свою очередь, определяется
следующим образом: Н 0 =
Поэтому длительностью ти можно управлять изменением какоголибо параметра, определяющего Н. Целесообразнее всего разме стить на сердечнике дополнительную обмотку соу и пропускать че рез нее ток /у, который будет изменять длительность, импульсов
_ 1уюу
' и |
/(0о --- /у® У |
С |
I МСЛ |
с, |
||
Р ' 77 |
£ |
1 |
р |
77 |
- |
|
|
U |
Iмсл |
|
U l |
|
94
Итак, зависимость длительности импульса на /?„ от тока подмагничивания выражена в следующем виде:
|
|
|
|
|
|
|
И с |
|
/у“у |
|
|
|
_ |
Г |
|
Т_ |
|
|
IМСЛ |
|
(3 -4 7 ) |
||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
*ВЫХ --- ~ 2 ~ |
|
|
|
|
Ur |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
7 |
необходимо, |
чтобы |
|
|
|
|
|||
для получения твых == -у |
|
|
|
|
|||||||
|
/уо> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T-L > H Z, откуда /уСОу > Я |
с/мсл- |
|
|
|||||||
|
«мел |
|
|
|
|
' |
*' |
|
|
|
|
Обозначим для этого случая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
'ушах ' |
Н с/мсл |
|
|
|
|
|||
|
|
|
0)у |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
•Зная /ушах, |
определим: му> |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
у5' / ушах |
|
|
|
|
|
|
|
||
Число витков рабочей обмотки определим |
|
из условия ненасыще- |
|||||||||
ния сердечника за время действия импульса при / у = |
|
0; |
|||||||||
|
|
|
UL, a |
|
UL 2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Ос |
■ |
BmQz |
|
|
|
|
|
Определим г„ из условия, |
что напряжение UBblx при |
т и ненасыщен- |
|||||||||
ном сердечнике не будет превышать |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
0,1 U |
ншах = |
|
U L > |
|
|
|
(3 -4 8 ) |
|
тогда |
и, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z!h |
(3 -4 9 ) |
|||
|
и г „ ( - ) = — Г |
1 |
|
|
|
= UL U |
. L |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
■Учитывая (3—48), получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
trH |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,1 = |
е " L |
|
|
|
|
|||
При t |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r H= |
- ^ ( - In 1,1) = -£-0,0953, |
|
(3 -5 0 ) |
|||||||
|
|
_г_ |
|
|
|
ТГ |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
так как |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г _ |
|
2/~» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
6)о^с < ._Ц _ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
7/ИЛЛмсл |
~1./КЛмел/лГ |
|
b 2 q c |
|
|
|
95
TiUix jjk o k
окончательно получаем для выбора параметров схемы:
(Л- ^ - u l 0,0953
1.
1мсл
|
|
|
(3-51) |
|
|
|
т |
|
|
2. 0)д> |
Ul T |
Рис. 3.21. Регулировочная характеристика ши |
e mQ< ’ |
||
ротно-импульсного модулятора |
|
(3^52) |
|
3 |
V. Нс^мсл |
-- — . |
(3-53) |
|
. Шу |
||
|
Оmax |
|
|
Регулировочная характеристика будет |
|
||
|
|
/у“у\ |
|
^вых |
|
£мсл/ |
(3-54) |
|
Ul |
||
|
|
|
Отсюда видно, что она линейна и обеспечивается при неболь ших кратностях управляющего тока, которая может быть при не обходимости уменьшена (рис. 3. 23).
Точка I (рис. 3. 21) |
получается для |
|
|
/у |
|
T U L |
|
|
2 |
||
иначе |
|
|
|
h |
|
«у \ |
|
^ у |
шах |
|
“ ОJ |
Точка 2 соответствует значению, определяемому |
|||
|
|
/ у = И с/мсл |
|
|
|
СОу - |
|
ИЛИ |
|
|
|
|
/у |
_ /^с/мсл^о |
_ |
|
' ^ ут а х |
®у#<4мсл |
“ у |
Для двухтактного выходного каскада усилителя мощности не обходимо иметь два таких модулятора. Рациональнее иметь один двухполупериодный модулятор ширины импульсов, в основу ко торого положена схема (рис. 3.22).
Прямоугольные колебания с усилителя-формирователя импуль сов, собранного на Г] и Т2, поступают на двухтактный модулятор. Он состоит из сердечников ППГ с рабочей и управляющей обмот ками, нагрузочных резисторов R2, R3 и кремниевых стабилитронов Du D2, необходимых для разделения каналов. Импульсы с выхода
96
ШИМ усиливаются и формируются как по дли тельности, так и по амп литуде усилителями-фор мирователями, собранны ми на высокочастотных транзисторах Т3, Т4, Т5, Тб, позволяющих полу чить на выходе схемы им пульсы с крутизной фрон тов менее 0,2 мксек для управления выходным ка скадом усилителя мощно сти.
Пример расчета
Для стабильности ра боты широтно-импульсно го модулятора применяем параметрическую стаби лизацию напряжения пи тания каскадов при по мощи кремниевого стаби литрона Д810 или Д814В с напряжением стабили зации 10 в.
Рис. 3.22. П рин ц ип и альн ая схем а блока
ш и ротн о -им пул ьсн ого м о д у л я т о р а
Тогда и стд,1 д2 ~2~— 5 в. |
|
Выбираем стабилитроны |
и Д2 типа 2С156А с 6?ст=5,6 (в). |
Следовательно, ВТ= 10 —5,6= 4,4 в. |
|
В качестве сердечника |
с ППГ применяем сердечник К-65 или |
ВТ-2 размером 7X5X2, который характеризуется следующими па раметрами: Вт =0,22 тл; #с=13,6-^-; /Мсл= 18,8 мм; Qc = 4- 10~блг2.
1. Определяем число витков первичной обмотки
|
UL ' „ |
4 , 4 - 5 - 1 0 6 |
25 |
вит. |
|
w° ^ B mQc |
106- 0 , 2 2 - 4 |
||
|
|
|
||
Примем |
ш0 = 30 витков. |
|
|
|
2. Число витков управляющей обмотки |
|
|
||
|
Нс 1и |
1 3 , 6 - 1 8 , 8 - 1 0 —3 |
= 12 вит. |
|
|
|
10,8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
510 |
|
|
Возьмем |
с«у = 15 витков. |
|
|
|
>/44-642 |
47 |

3. Сопротивление Нагрузки модулятора |
|
|
|
|
|
||||||||
R h= |
^ ~2~ U\. |
|
|
0,2213,6 -5-10 6-4,4^ |
|
= |
10,8 ом, |
||||||
IucrB2 -QI |
18,8 -1 0 -3• 0,22 (4■ 1(Г 6)2 |
||||||||||||
при этом ток достигнет величины / Ктах = |
|
|
|
= 0,4 (а). |
|||||||||
Такой ток недопустимо велик, поэтому выберем RB, исходя из |
|||||||||||||
допустимого тока триода: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
г , . |
и,L |
|
|
4,4 |
|
4,4 |
п |
|
|
|
||
|
Rn Sj I |
|
|
г |
|
0 06 |
|
ом, |
|
|
|||
|
|
|
'каоп |
•*кдоп |
и,ио |
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
и 2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р = |
2 |
L |
и и п |
4,4-0,025 = 0,11 вт. |
|||||||||
2 |
|
2 |
|||||||||||
Выбираем поГОСТу |
МЛТ 0,125—82 |
ом — 1 |
класс точности. |
||||||||||
Из выражения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
_ 0,0953 |
, |
_ |
0,0953 |
|
®2Qc |
|
|
|||
|
|
ДВ |
- |
Т |
|
В |
— |
5-10" 6 |
^ /мел |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
следует |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/?„Гмсл5-10-Ь |
|
|
/ |
82-18,8-1(Г3-5-1(Г6 |
|
||||||||
|
0,0953[j.Qc |
= |
|
|
0,22 |
|
|
R |
= V 1250 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
0,0953 jg-g 4-10-6 |
||||||
|
|
|
|
== 35,5 « |
36 вam. |
|
|
|
|
||||
Рассчитываем сопротивление R K |
|
|
|
|
|
|
|||||||
г, |
, |
п |
|
б/к |
|
бДт |
10—5,6 |
|
|
п и |
|||
R" + R« - |
IRH + |
/коР “ |
0,05 + 0,001 |
|
86 |
0М- |
|||||||
Таким образом, |
принимая RK, = |
Rh2= 82 |
ом, |
получаем RK“< 4 ом. |
Это сопротивление является и нагрузочным для триода,, поэто му, когда он насыщен и открыт, через него должен идти ток
/ = /л Ч , = |
U к—Uкэн. |
0,05 = |
10 — 0,5 |
+ 0,05 = 2,39 |
(а). |
R К |
|
Для управления потребуется высокочастотный триод с рабочим током коллектора / Ктах>2,4 а.
Мощность, рассеиваемая в резисторе |
будет: |
Ряк — = 9,52 = |
2,5 вт. |
Такая мощность совершенно недопустима, поэтому в качестве RK используем полупроводниковый триод, который закрывается при открывании Ти и наоборот.
Управление транзисторами осуществляется с помощью эмиттерного повторителя, нагруженного на' трансформатор.
98
Применение транзистора в качестве |
RK сокращает |
мощность по |
||
терь. Мощность потерь в широтно-импульсном модуляторе |
||||
|
Янmax = |
ТТ2 |
10-0,05 = 0,5 вт, |
|
|
-5- = U I н = |
|||
куда входят и потери в стабилитронах. |
|
|||
Полная |
принципиальная схема |
модулированного генератора |
||
высокого |
напряжения |
представлена на рис. 3. |
Расчет ее ти |
|
повой. |
|
|
|
|
На основе анализа можно сделать вывод о том, что энергети чески целесообразнее производить модуляцию высокого напряже ния путем изменения длительности прямоугольных импульсов за дающего колебания. Устройство может быть выполнено достаточно компактно и надежно, так как активные элементы силового кас када работают в энергетически выгодных областях отсечки и на сыщения.
Блок-схема модулированного источника высокого напряжения должна выполняться по принципу замкнутой системы автомати ческого регулирования с глубокой отрицательной обратной фзязью, что позволяет точнее воспроизводить форму модулирующего на пряжения, уменьшить дрейф и увеличить стабильность выходного напряжения при колебаниях нагрузки и напряжения питающей се ти. Обеспечить достаточную жесткость регулировочной характери стики в широком динамическом диапазоне.
К источнику должны быть предъявлены требования быстродей ствия, экономичности, надежности и точности - воспроизведения модулирующего сигнала.
Ввиду большого коэффициента трансформации высоковольт ный трансформатор следует разбить на два функциональных эле
мента с коэффициентом передачи каждого п \д = ^п 0ъщ, а широт но-импульсный модулятор и мощный усилительный каскад дол жны быть двухтактными.
Детальный анализ, произведенный при разработке выходного каскада усилителя мощности, показал, что требованиям высокой экономичности, надежности более всего удовлетворяет батарейное соединение разбракованных по группам маломощных транзисто ров. Разбраковку необходимо производить по крутизне переход ной характеристики.
К особенностям высоковольтного выпрямителя следует отнести малые величины емкостей умножителя, обусловленных необходи мостью получения достаточного быстродействия модулированного
генератора.
Измерение высокого напряжения рекомендуется производить по разработанной схеме термокомпенсированного преобразователя высокого напряжения и с помощью полевых транзисторов.
Применение в схеме ШИМ ферритов с ППГ обеспечивает полу чение требуемых характеристик при высокой надежности и ком пактности.
744* 99