няется 85- 90%, Кро >е того, кпд, зарядной пегпг прп резсЕтнсном заряде несколько выше к. п. д. при апериодическом заряде через резне юры.

Часто в импульсных передатчиках используют магнетрон, В магнетроне может возникать кратковременный пробой - искрение , прн котором сопротивление магнетрона для людулятора становится равным нулю. В этом случае после окончания разряда на линии возникает напряжение, равное первоначальному 2Es, но имеющее противоположный знак. Действительно, при отсутствии в цепи разряда активного сопротивления нагрузки (малым сопротивлением тиратрона и соединительных проводов в первом приближении можно пренебречь) энергия не расходуется и начинается колебательный процесс, аналогичный рассмотренному в цепи заряда. Через интервал времени т, за который разряд распространится по линии от одного конца до другого и обратно, на линии создается напряжение -2Е . На этом процесс разряда заканчивается, так как тиратрон не пропускает ток в противоположном направлении. Тиратрон выключается; начинается заряд линии Теперь ток в цепи заряда обусловлен суммой напрял<ений выпрямителя jEb и перезаряженной линии 2Ед (мысленно поменяйте полярность напряжения ИЛ на рис, 15,17). Зарядный ток увеличится, и на линии появляется напряжение, большее UEg. Такое нарастание напряжения происходит все время, пока сопротивление нагрузки равно нулю, до пробоя изоляции модулятора. Чтобы предохранить модулятор от перенапряжений в случае искрения магнетрона, параллельно ИЛ ставят защитный диод Да и резистор. Диод закорачивает ИЛ в сл;>чае появления на ней напряжения противоположной полярности, и вся запасенная в линии мощность рассеивается на диоде н резисторе. Время разряда ИЛ через Д юлжнo быть мало по сравнению с временем заряда лин[ш О-t,.-

§ 15.6. Магнитные импульсные модуляторы

Коммутирующим элементом магнитного импульсного модупятора является дроссель, трансформатор или автотрансформатор с ферритовым сердечником. Кривая нама! ничивания сердечника (пе1ля гистерезиса) имеет вид, показанный на рис. 15.19, а. Ферритовые материалы характеризуются абсолютной магнитной проницаемостью f,i = АВ/АН, где В - магнитная индукция в сердечнике; Я - напряженность магнитного поля, у ферритовых материалов при малом намагничивани[!

(Б < Внас) 11 велико, а при большом (Б>В ас) - мало: Риас =

= (0,01--i-0,001 )р. Следовательно, индуктивность дросселя при ненасыщенном сердечнике L больше, чем при насыщенном Laac- нас = = (0,01 -f-0,001)L. В магнитных модуляторах используют режим глубокого насыщения Я >Я ас. поэтому кривую гистерезиса можно упрощенно представить в виде ломаной линии (рис. 15.19, б). Индуктивность катушки с сердечником L = iiNSk/l, где N - число витков катушки; S - площадь поперечного сечения магнитного сердечника; / - длина средней магнитной линии, k - коэффициент пропорпиональ-нсстн. Для того чтобы ка1ушка с ферритовы.м сердечником быполня-

ла функции ключа и при этом не сильно нагревалась, необходим феррит (например, пермаллой) с узкой и близкой к прямоугольной петлей гистерезиса.

На электрических схемах дроссели или трансформаторы, у которых проявляются нелинейные свойства ферритовых сердечников, обозначают, как показано на рис. 15.19, в.

В магнитных импульсных модуляторах в качестве накопителей электрической энергии применяют как конденсаторы, так и искусственные длинные линии, причем конденсаторы используют в режиме полного разряда.

В модуляторах импульсных передатчиков создают несимметричный режим магнитного ключа, при котором насыщение сердечника достигается один раз за период питающего модулятор переменного напряжения. При этом модулятор формирует последовательность импульсов одной полярности. Такой режим достигается специальным подмагничиванием сердечника поотоянным током от вспомогательного источника (рис. 15.20, а).

Обычно напряжение питания на магнитные модуляторы поступает от источника переменного напряжения. Частота следования икшуль-

Рис. 15.19

Рис. 15.20

COB зависит от частоты напряжения питания (в частном случае равна ей). Для питания модулятора от источника постоянного напряжения необходим немагнитный управляющий ключ. В качестве такого дополнительного ключа используют полупроводниковые приборы (транзисторы, тиристоры). Частота следования формируемых модулятором импульсов определяется частотой управляющих импульсов, воздействующих на немагнитный ключ. Ток через управляющий не.магнит-

ный ключ оказывается меньше, чем ток через ключ в модуляторах, рассмотренных в § 15.4; 15.5.

Основным элементом любого магнитного модулятора является звено (рис. 15.20, а, б). Звено содержит накопительный конденсатор Снак и дроссель L (трансформатор, автотрансформатор) с ферритовым сердечником. На сердечнике имеется дополнительная обмотка для его подмагничивания током /ц. Нагрузкой звена является /? или последующие звенья модулятора.

Энергия поступает в накопительный конденсатор Снак от источника питания {U на рис. 15.20, а, Е на рис. 15.20, б) через зарядный дроссель Lg. При питании от источника постоянного напряжения в цепь заряда включают управляющий ключ К. Таким образом, на рис. 15.22, а, б изображены схемы однозвенных модуляторов. Дроссель L

с л исключает влияние ттепи постоянного тока подмагничивания на импульсные цепи модулятора.

Анализ работы даже однозвенного модулятора сложен, поэтому ограничимся приведением временных диаграмм, иллюстрирующих процессы, происходящие в модуляторе по схеме рис. 15.20, а. Гармоническое напряжение питания е = L sin Qt показано на рис 15.21, а. Для питания магнитного модулятора целесообразна электрическая сеть повышенной частоты, например Q = 400 Гц, как это бывает на кораблях и самолетах. При резонансном режиме заряда накопителя Снак ток заряда tg повторяет форму напряжения питания; ток ig невелик, так как время заряда 4 0,5/£з > т.

Рассмотрим установившийся режим в модуляторе с момента времени, когда закончился разряд накопителя Снак. а напряжение питания проходит через нулевое значение. Ток i в нелинейной индуктивности отсутствует: ток подмагничивания /ц обеспечивает магнитную индукцию, несколько меньшую - В нас (точка 1 на рис. 15.19, б; точка /== О на рис. 15.21, а-г); индуктивность L велика.

По мере увеличения напряжения питания источника ецст происходит заряд емкости С ак (рис 15.21, б). В первом приближении молшо считать, что напряжение на конденсаторе еснак приложено и к катушке L, так как падение напряжения на Рн при этом невелико. В результате через L протекает ток i и изменяется степень намагниченности сердечника (рис. 15.21, б). Поскольку напряжение питания переменное, напрял<ение на конденсаторе меняет знак; намагниченность сердечника сначала изменяется от -В (точка / на рис. 15.19, б) до -\-В

Рис. 15.21