Нелинейные трансформаторы и дросселиНелинейные трансформаторы и дроссели — формирователи прямоугольных импульсов напряжения. Для формирования мощных импульсов напряжения, по форме-близких к прямоугольной, обычно применяют генераторы, использующие в качестве ключа вакуумные модуляторные лампы (генератор на «жестких» лампах) или линейные генераторы с примененными в качестве ключей тиратронами или тиристорами (генераторы на «мягких» лампах). В настоящее время ведутся работы по созданию мощных генераторов импульсов напряжения на транзисторах. Но транзисторы пока имеют ограниченные возможности по максимально допустимому напряжению (до 800 В) и импульсному току (до 10 А). Поэтому широкого распространения этот вид генераторов в мощных высоковольных устройствах не получил и рассматриваться в этой главе не будет.Основным, как фрезерный станок на производстве, преимуществом генераторов на вакуумных лампах является сравнительно легкое формирование одним устройством импульсов напряжения различной длительности. Но они имеют и существенные недостатки: малый КПД, ограниченные мощности, сложность настройки и регулировки. Генераторы импульсов напряжения на тиратроне или тиристоре обычно применяются в паре с формирующими линиями различного типа. Такие генераторы выгодно отличаются от рассмотренных выше генераторов по КПД и возможности корректировки формы импульсов большой мощности. Однако они имеют и недостатки: - сложность формирования одним устройством импульсов различной длительности; - необходимость согласования сопротивления нагрузки и волнового сопротивления линии; - уменьшение в 2 раза амплитуды напряжения импульса на нагрузке относительно напряжения источника литания, что часто приводит к применению повышающего импульсного трансформатора; - громоздкость устройства и трудность получения «гладкой» вершины импульса, особенно длинного (10—50 мкс); - необходимость в специальных конденсаторах и катушках индуктивности, способных работать в импульсном режиме с полным разрядом формирующей линии. Используя нелинейные свойства магнитного элемента (дросселя), можно создать такое импульсное устройство, которое имеет преимущества генератора на вакуумной лампе и лишено недостатков генератора на тиратроне (тиристоре). Основной проблемой генераторов, использующих в качестве ключа тиратрон (тиристор), является необходимость гашения электрической дуги в тиратроне после формирования импульса напряжения. Известно, что в электронно-ионных ключах (типа тиратрон) после запуска их по управляющей сетке на участке анод — катод возникает дуговой разряд с резким изменением проводимости этого участка. Сетка тиратрона теряет свои управляющие свойства. Прекратить дуговой разряд в тиратроне можно следующим путем: установить напряжение на участке анод — катод противоположного знака либо его значение уменьшить до нуля. В противном случае дуговой разряд будет поддерживаться столько, сколько на аноде тиратрона относительно катода будет поддерживаться положительное напряжение. Аналогичные процессы происходят и в тиристоре. |
||
