Разряд накопителей энергии.

В процессе разряда накопителя вся или часть накопленной энергии отдается в нагрузку. Частично разряжаются конденсаторы и соленоиды. Процесс заряда и разряда этого типа накопителей, также вид формируемых модулирующих ГВВ импульсов показан на рисунках.

Конденсатор передает нагрузке часть накопленной энергии, которая составляет величину

.

Аналогично ведет себя соленоид. Он тоже передает нагрузке часть накопленной энергии, которая составляет величину

.

Отдаваемая в нагрузку энергия должна быть достаточной для нормального функционирования генераторного устройства. Энергия, которую ГВВ преобразует ВЧ энергию, связаны соотношением

,

где - электронный КПД ГВВ.

Между энергией, отдаваемой накопителем в нагрузку, и энергией, необходимой для генерирования ВЧ мощности, должно существовать равенство вида

,

где - КПД разрядной цепи. Потери при разряде в основном обязаны своим появлением потерям в ключевом устройстве. При идеальном ключевом устройстве .

В случае использования емкостного накопителя указанное равенство преобразуется к виду

и при известных требованиях к модулирующему импульсу позволяет рассчитать емкость накопителя

.

В приведенном соотношении - напряжение источника питания, - абсолютная величина скола. Кпд разрядной цепи определяется выбором ключевого устройства.

Аналогично можно получить формулу для расчета индуктивности соленоида.

В отличие от накопителей типа конденсатора или соленоида длинная линия разряжается полностью. На этапе разряда длинная линия лестничного типа представляется источником напряжения с внутренним сопротивлением . При идеальном ключе цепь разряда можно представить в виде, представленном на рисунке.

Напряжение на линии зависит от способа ее заряда и при ее разряде оно сохраняется неизменным. Длительность разряда линии зависит от параметров ячейки и их числа

.

В момент замыкания ключа напряжение на внешних выводах линии изменяется. Если выполнено условие согласования и , оно падает ровно в два раза и удерживается на этом уровне до полного разряда линии в течение . По окончании разряда напряжение скачком падает до нуля. При этом на нагрузке формируется прямоугольный импульс. Длительность фронтов будет тем меньше, чем больше ячеек использовано в длинной линии, т.е. чем ближе она приближается к естественной длинной линии.

В случае рассогласованного состояния линии с нагрузкой картина меняется. Характер этих изменений показан на рисунках. Меняется также и форма сформированного модулирующего импульса. Для решения согласования ГВВ с длинной линией в состав модуляторов вводят импульсные трансформаторы.

Требуемое значение суммарной емкости длинной линии лестничного типа можно получить из равенства энергий .

.

Увеличивая число n и уменьшая значение емкости С можно выполнять ДЛ с разным числом ячеек, но одинаковым волновым сопротивлением

.

Дата добавления: 2015-07-24