Файл: Слюсарь В.К. Упрощенный расчет импульсных схем [учебное пособие].pdf

10. Определение мощности, потребляемой от источника питания

Мощность, потребляемая от источника питания, является по­ казателем экономичности схемы. Эту мощность можно опреде­ лить по формуле

Итак, все параметры схемы определены. По ГОСТ выбираем Ru /?2, Яз, Ra, Rb, Re, Ri, С, Ci в соответствии с-данными, полу­

ченными при расчете.

§ 8. РАСЧЕТ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРА

Блцкинг-генератор представляет собой одноламповый релак­ сационный генератор импульсных колебаний с трансформатор­ ной обратной связью.

С помощью блокинг-генератора можно получить весьма ко­ роткие импульсы с крутыми фронтами нарастания и спада, близкие по форме к прямоугольным. В настоящее время при­ меняется большое разнообразие схем блокинг-генераторов, по­ зволяющих получать импульсы длительностью от 0,1 до сотен микросекунд с амплитудой от единиц вольт до десятков кило­ вольт. Частота следования импульсов блокинг-генератора мо­ жет находиться в пределах от десятков герц до сотен килогерц.

Рассмотрим методику упрощенного расчета блокинг-генера­

—длительность фронта импульсов Тф <10,15 мксек;

—длительность среза импульсов тс<0,25 мксек\

—период повторения импульсов Ти = 3000 мксек\

—допустимые изменения напряжения на вершине импуль-

46

— входное сопротивление устройства, к которому подклю­ чается блокинг-генератор Rax = 8 ком; входная емкость этого устройства Свх — 10 пф.

Рис. 20.

Тр е б у е т с я о п р е д е л и т ь

—тип лампы и режим ее работы;

—коэффициент трансформации п;

—параметры схемы R, RK, Ск , С;

—параметры импульсного трансформатора.

П о р я д о к р а с ч е т а

1.Выбор типа лампы

Вблокинг-генераторах обычно используют лампы с большой крутизной характеристики, малыми междуэлектродными емко­ стями и большим значением допустимых мощностей рассеива­ ния на электродах лампы. Наиболее полно удовлетворяют этим требованиям двойные триоды 6Н8С, 6Н9С, 6Н1П, 6Н15П и др.

Втех случаях, когда необходимо получить на выходе бло-

кинг-генератора импульсы небольшой амплитуды, но хорошей формы, применяют пентоды, обладающие малыми значениями междуэлектродных емкостей. Если на выходе блокинг-гекера- тора необходимо получить очень короткие импульсы, то исполь­ зуют пентоды в триодном включении. (6Ж4, 6Ж7, 6ЖЗ и др ).

47

В ряде случаев для получения мощных выходных импульсов применяют лучевые тетроды в триодном включении, так как они имеют большие допустимые мощности рассеивания на электро­ дах лампы (6П1П, 6П6С и др.). Кроме указанных основных требований, при выборе лампы необходимо учитывать однотип­ ность ламп в проектируемом устройстве, экономичность, габа­ риты ламп и т. д. Выберем лампу 6Н1П.

2. Выбор коэффициента трансформации п

Величина коэффициента трансформации определяется отно­ шением количества витков анодной обмотки к числу витков се­ точной обмотки.

Wя

п

где w — количество витков.

Коэффициент трансформации в трансформаторах блокинггенераторов может быть выбран в пределах п = 0,5 — 2.

Однако расчеты и экспериментальные исследования показы­ вают, что наиболее целесообразным значением коэффициента трансформации является п — 1. Выберем п = 1.

3. Построение динамической характеристики разностного тока

Для построения динамической характеристики разностного тока необходимо знать величину напряжения смещения на управляющей сетке лампы. Учитывая то, что напряжение сме­ щения должно обеспечивать надежное запирание лампы меж­ ду импульсами, его величину рекомендуется брать в пределах

Еш = (1,25-г-1,5) Eg0,

где Egо— напряжение запирания лампы.

Для лампы 6Н1П при Еа = 250 в Eg0 = — 10 в;

Еси = 1,5 ( - 10) = - 15 в.

Динамические характеристики лампы строят на статических характеристиках разностного тока. Статические характеристики разностного тока лампы выражают зависимость разности при­ веденного к сеточной обмотке анодного тока и сеточного тока от напряжения на сетке лампы

i = ш л ig = f (Ug).

48

Статические характеристики разностного тока для ламп, наиболее часто применяемых в схемах блокинг-генераторов, приведены в приложении 1.

Построение динамической характеристики начинают с то­ го, что на семействе статических характеристик разностного то­ ка строят линию нагрузки. При построении линии нагрузки не­ обходимо, помимо сопротивления нагрузки, учитывать сопротив­ ление потерь в сердечнике импульсного трансформатора.

В маломощных трансформаторах сопротивление потерь в ос­ новном определяется потерями на вихревые токи Re. Для транс­

форматоров из кремниевой стали марки Э-310, Э-320, Э-330, Э-340 данные по выбору величины сопротивления R в приведе­

ны в таблице 4.

Из табл. 4 по заданной длительности вершины импульса и выбранной толщине проката ленты находим R B

R B = 2 ком.

С учетом сопротивления R0 сопротивление нагрузки бло-

кинг-генератора определяем по формуле

Для построения линии нагрузки на семействе статических характеристик влево на оси абсцисс откладываем отрезок ОК, равный Еси (рис. 21).

Вторую точку линии нагрузки (точку А), характеризующую

начало плоской части импульса, находим следующим образом.

ку L. Затем находим значение тока гипо формуле

+ и„

Rn

Значение Надает отрезок OL

Ug = 90 в;

15 + 90 = 66 ма.

16Ю3

Проведя от точки L перпендикуляр и отложив на нем значе­ ние in , находим точку Л, которая характеризует начало форми­

рования плоской части импульса.

Рис. 21

Построение динамической характеристики для конца плос­ кой части импульса сводится к тому, чтобы на линии Н найти точку В, соответствующую окончанию формирования вершины

импульса.

Для нахождения точки В необходимо взять удвоенное зна­

чение тока и провести горизонтальную линию до пересечения с линией Н. Соединяем точки А и В прямой линией.

50

Построение динамических характеристик дает возможность найти значения напряжений и токов в начале и в конце плос­ кой части импульса

Для определения величины анодного и сеточного токов в начале и в конце плоской части импульсов используют импульс­ ные характеристики ламп, приведенные в приложении 2. Вход­ ными величинами для нахождения токов по импульсным ха­ рактеристикам являются значения Ua и Ug.

Например, для нахождения тока / а откладываем на гори­

зонтальной оси £/ад = 125 в и с этой точки возводим перпенди­

куляр до пересечения с линией Ug = 90 в,

4. Определение величины изменения напряжения при формировании вершины импульса

В соответствии с исходными данными допустимое изменение напряжения на вершине импульса равно

U J_

B1.IV < 0,2.

Значит, A t/< 0 ,2 7/вых; ДU < 21 в.

Фактически полученное значение AU находим по формуле

AU = Пад — и Лв= 125 — 110= 15 в.

Таким образом, изменение напряжения при формировании вершины импульса находится в пределах допустимых значений.

5. Определение величины напряжения Е, обеспечивающего заданную амплитуду выходного импульса

По статическим характеристикам разностного тока находим значение ЕА. ЕА находится по соответствующей пунктирной линии (линии Е), проходящей через точку А

51