Накопители энергии импульсных модуляторов.

Из рисунка обобщенной структурной схемы импульсного модулятора (ИМ) видно, что он имеет две условно самостоятельные цепи: цепь заряда накопителя, образованную ИП, зарядным устройством и накопителем энергии, и цепь разряда накопителя, образованную накопителем энергии и нагрузкой.

В зарядной цепи электрический процесс протекает относительно медленно. В течение длительного интервала времени происходит накопление энергии. Накопленной энергии должно быть достаточно для работы ГВВ. В разрядной цепи процесс передачи накопленной энергии в нагрузку, т.е. генератору, происходит в сотни - тысячи раз быстрее.

В качестве накопителей энергии в импульсных модуляторах могут использоваться конденсаторы постоянной емкости, соленоиды, искусственные и естественные длинные линии.

Конденсаторы накапливают электрическую энергию. Величина накопленной конденсатором энергии определяется отношением

,

где С – емкость конденсатора, - напряжение на конденсаторе.

Соленоид накапливает магнитную энергию. Величина накопленной соленоидом энергии связана с током, протекающим по соленоиду, соотношением

,

где L – индуктивность соленоида, - ток, протекающий по соленоиду.

Длинные линии могут являться накопителями как электрической, так и магнитной энергии. В импульсных модуляторах чаще используются искусственные длинные линии.

Разновидности искусственных длинных линий.

Длинная линия лестничного вида. Она по своему виду напоминает ФНЧ.

Из-за медленно текущего процесса заряда индуктивности линии не оказывают заметного влияния на процесс заряда. К концу заряда линия накапливает электрическую энергию

.

Эта энергия равномерно распределяется по «длине» линии.

Аналогично ведет себя длинная линия, образованная параллельным соединением последовательных контуров. В этой длинной линии ее индуктивности также не оказывают влияния на процесс заряда.

Запасенная в линии энергия определяется аналогичной формулой

Длинная линия, образованная последовательным соединением параллельных контуров. Этот тип длинной линии, запасает не электрическую, а магнитную энергию.

Величина накопленной энергии определяется током, протекающим по катушкам индуктивности. В процессе заряда ток линейно нарастает.

.

Напряжение, которое развивается на катушках индуктивности из-за медленности процесса нарастания тока ничтожно мало и накопленной в конденсаторах энергией можно пренебречь.

Принято объединения именовать ячейками длинной линии. Волновым сопротивлением длинной линии является величина .

Дата добавления: 2015-07-24