Для осуществления положительной обратной связи се­

он накапливает энергию и отдает ее во время рабочего импульса.

Блокинг-генераторы могут работать в автоколебательном режиме и в ждущем. В автоколебательном режиме генери­ руются периодически повторяющиеся импульсы, а в жду­ щем— одиночные импульсы, возникающие при подаче внеш­ него сигнала.

Различают две схемы блокинг-генераторов: с конденса­ торным формированием импульсов и с трансформаторным.

В схеме с конденсаторным формированием импульса длительность и частота повторения импульсов определяется конденсатором, включенным в цепь обратной связи, а в схе­ мах с трансформаторным формированием — самим импульс­ ным трансформатором, работающим в режиме насыщения.

На рис. 2-14 и рис. 2-16 показаны схемы ламповых бло­ кинг-генераторов с конденсаторным формированием импуль­ сов, работающих в ждущем режиме. Лампа запирается введением .в цепь сетки отрицательного напряжения смеще­ ния ;(£/см) (.рис. 2-16). Длительность и частоту повторения импульсов в этих схемах можно изменять подбором пара­

метров (например Сое, Я0с, Дс).

Процесс генерирования импульсов вкратце можно опи­ сать следующим образом.

Лампа отпирается положительным пусковым импульсом напряжения \{Un'). Через анодную цепь начинает проходить ток, который протекает по первичной обмотке трансформа­ тора. 'Индуктированная во вторичной обмотке трансформа­ тора э.д.е. увеличивает напряжение на сетке (благодаря по­ ложительной обратной связи.

Взаимное влияние анодного тока и сеточного напряжения приводит к лавинообразному процессу, вследствие которого формируется фронт импульса выходного напряжения.

•Затем, в соответствии с анодно-сеточной характеристикой, происходит постепенное замедление лавинообразного про­ цесса и формирование вершины импульса напряжения.

В дальнейшем, благодаря влиянию конденсатора, вклю­ ченного в цепь сетки, происходит обратный лавинообразный процесс и формируется срез выходного импульса напряже­

ния. Лампа запирается. Вследствие быстрого уменьшения магнитного потока возникает отрицательный выброс на срезе импульса.

На рис. 2-14,а изображена схема с положительной поляр­ ностью импульса напряжения на нагрузочной обмотке (3), а на рис. 2-14,6 — с отрицательной полярностью импульса. Эти схемы дают возможность получить минимальные пара­ зитные параметры трансформатора при различных полярно­

в транзисторе выполняют в принципе те же функции, что и электроды в ламповом триоде. Коллектор аналогичен аноду, база —сетке и эмиттер — катоду.

В схемах полупроводниковых блокииг-генераторов более широкое применение имеют триоды типа р — п — р. В трио­ дах типа р —п —р и в аналогичных цепях электронной лам­ пы токи имеют противоположное направление. Источник питания транзистора имеет полярность, противоположную источнику анодного питания. Первичная обмотка трансфор­ матора включается в цепь коллектора. С помощью вторич­ ных обмоток осуществляется обратная связь и питание цепей нагрузки.

На рис. 2-15 приведена схема полупроводникового бло- кинг-генератора с конденсаторным формированием импуль­ са, работающего в ждущем режиме. Блокинг-генератор открывается отрицательным пусковым импульсом напряже­ ния (Un).

Следует отметить, что перед проектированием импульс­ ных трансформаторов, работающих в схемах блокинг-гене- раторов, рекомендуется глубже ознакомиться с блокингпроцессами по литературе [Л. 6].

Хотя блокинг-процессы в схемах с электронными лампа­ ми и в схемах с полупроводниковыми приборами близки друг другу, однако проектирование импульсных трансфор­ маторов, работающих в схемах с транзисторами, имеет ряд особенностей. Это связано главным образом с быстродейст­ вием импульсных схем иа полупроводниковых приборах, а также с малой мощностью и малыми размерами транс­ форматоров.

Требования к крутизне фронта и среза импульса в схе­ мах с транзисторами более жесткие, так как они работают при высоких частотах.

С целью уменьшения влияния вихревых Токов малогаба­ ритные импульсные трансформаторы чаще всего выполня­ ются на ферритовых сердечниках.

Вследствие малых размеров импульсных трансформато­ ров, работающих в схемах с полупроводниковыми прибо­ рами, паразитная емкость их обмоток мала и одним из. основных требований при проектировании таких трансфор­ маторов является уменьшение индуктивности рассеяния обмоток.

Кроме перечисленных выше имеются и другие особенно­ сти, которые учитываются при проектировании малогабарит­ ных импульсных трансформаторов.

В схемах с транзисторами можно использовать также существующие серии маломощных импульсных трансформа­ торов, которые подбираются по указанным в ГОСТах пара­ метрам.

Расчет малогабаритных импульсных трансформаторов для работы в схемах на полупроводниковых приборах мо­ жет быть произведен в соответствии с рекомендациями, изложенными в специальной литературе [Л. 17, 18].

2-9. Технические характеристики проектируемых импульсных трансформаторов

Трансформаторы сухого исполнения с воздушным есте­ ственным охлаждением проектируются на импульсные мощ­ ности 15-Г-70 кет (табл. 1).

Они рассчитываются на импульсные напряжения 1800, 1500, 1300, 600, 450 в на выходных обмотках, и 150 б—на стартовой обмотке.

Характеристики, приведенные ниже, показывают пре­ дельные условия работы импульсных трансформаторов с

б) Атмосферное давление 110 мм рт. ст. (для трансфор­ маторов 1—9, табл. 1); 300 мм рт. ст. (для трансформаторов 10—12, табл. 1).

г) Вибрации при частотах 10—1000 гц с ускорением 75 g

(где g = 9 , 8 1 м/сек2).

д) Ударные перегрузки с ускорением 150 g до 4000 уда­ ров.

е) Центробежные ускорения до 25 g.

Трансформаторы рассчитаны на эксплуатацию при окру­ жающей температуре +125° С не более 1500 часов в течение трех лет.

Срок хранения вместе со сроком последующей работы не более 8 лет.

Трансформаторы, выполненные на сердечниках из пермаллоевых сплавов, имеют следующие характеристики:

а) Температура окружающего воздуха от —60° до +60° С.

б) Атмосферное давление до 200 мм рт. ст.

в) Относительная влажность окружающего воздуха до 98% при температуре +40° С.

г) Вибрации с частотой от 5 до 2000 гц с ускорением до

Ю g.

д) Ударные перегрузки с ускорением 12 g до 10000 уда­ ров.

е) Центробежные ускорения до 25 g. ж) Режим работы — продолжительный.

Спроектированный трансформатор должен обладать мак­ симальной надежностью в работе в течение заданного срока службы.

ГЛАВА 3

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИМПУЛЬСНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

3-1. Определение коэффициентов трансформации

Схема замещения многообмоточного трансформатора приводится к эквивалентной схеме двухобмоточного транс­ форматора. Вначале все нагрузочные обмотки приводятся к одной нагрузочной, имеющей наивысшее напряжение.

i — номер нагрузочной обмотки с наивысшим напряжением; п — номер любой обмотки трансформатора.

При работе импульсного трансформатора в схеме с бло- кинг-генератором коэффициенты трансформации из анодной обмотки в нагрузочные выбираются небольшими (чаще в пределах /г1я=0,5—4). Оптимальное значение: kln— \—1,2.- Эти пределы обеспечивают стабильность амплитуды и дли­ тельности импульсов выходного напряжения, так как при малых коэффициентах трансформации индуктивность рас­ сеяния обмоток меньше, поскольку она пропорциональна квадрату числа витков.

•1. Коэффициент трансформации из анодной обмотки в нагрузочную обмотку с наивысшим импульсным напряже­

2. Коэффициент трансформации из анодной обмотки в остальные обмотки трансформатора

3. Проверка использования лампы по допустимому анод* ному напряжению

Коэффициент 1,2—1,5 учитывает остаточное напряжение блокинг-генератора при блокинг-процессе.

Напряжение Uja не должно превышать допустимого на­ пряжения для лампы ГМИ-6 (равного 3200 в) и напряже­ ния источника питания (£а, указанного в табл. 1).

3-2. Определение токов

4. Суммарный ток нагрузки, приведенный к нагрузочной обмотке с наивысшим напряжением

‘ и, + Ч , + , % + 1‘ Т + '> Ui [а]. (3-4)

5. Ток нагрузки, приведенный' к анодной обмотке

[а]. (3-5)

6. Ток в анодной обмотке

(3-6)

где г) —коэффициент полезного действия импульсного транс­ форматора.

Предварительно принимаем: т)=0,8—0,9. Намагничиваю­ щим током пренебрегаем.

7. Проверка количества ламп блокинг-генератора, вклю­ ченных параллельно

Для лампы ГМИ-6 допустимый ток / л= 8 а.

8. Эффективное значение тока в анодной обмотке (с уче­ том намагничивающего тока)

3-4. Расчет сердечника трансформатора

12. Поперечное сечение стержня' сердечника трансфор­

р.д предварительно выбираются по кривым согласно пунктов а) или б).

Рис. 3-1,а. Зависимость динамической магнитной проницаемости от прираще­ ния индукции за импульс (сталь Э350; =0,05 мм)

холоднокатаной ленточной стали марки Э350, изготовленных на одном из предприятий по определенной технологии. Мож­ но воспользоваться этими кривыми для выбора ДВ и рд.

Магнитная проницаемость в импульсном режиме заметно увеличивается с увеличением длительности импульса при­

при *и>3 мксек приближенно можно использовать кривые |хд=/ЧДВ) для t\i——3 мксек.

В зависимости от импульсной мощности проектируемого трансформатора приращение индукции за импульс ДВ реко­ мендуется выбирать в следующих пределах (Л. 8]:

б) Существует методика расчета импульсных трансфор­ маторов, преследующая цель получения минимума объема металла (железа и меди) в проектируемом трансформаторе [Л. 5]. В этом случае для расчета выбирают приращение индукции ДВ по максимуму кривой na2AB3=f(AB) для дан­ ного материала сердечника. По выбранному значению ДВ находят действующую магнитную проницаемость по кривой рд=f(AB). На рис. 3-1,6, 3-1,а, 3-1,г, 3-1,д приведены .эти кривые для различных сплавов (79НМА, 76НХД, 50НП, 50НХС) по данным одного из предприятий, полученным на небольшом числе образцов сердечников. Они могут быть использованы для выбора ДВ ,и рд. (/При tn> 3 мксек (Прибли­ женно можно пользоваться кривыми для tn= 3 мксек.)

Методика расчета импульсных трансформаторов по ми­ нимуму объема может использоваться для трансформаторов большой и средней мощности.

Для трансформаторов большой мощности целесообразно применение размагничивающего поля, что позволяет вы­ брать большие приращения индукции за импульс и увели­ чить действующую магнитную проницаемость. При этом размеры трансформатора уменьшаются.

ф— отношение поперечного' сечения стержня к средней длине силовой линии в сердечнике.

Предварительно принимают

При расчете трансформатора по минимуму объема сле­ дует выбирать меньшие из указанных выше значений ф.