Расчет элементов цепочечного эквивалента линии

Для расчета элементов цепочечного ЭЛ воспользуемся следующими соотношениями (20.14)

где L_ПОГ, С_ПОГ – погонные значения индуктивности и емкости длинной линии; L_ЗВ, С_ЗВ – индуктивность и емкость звена цепочечного ЭЛ, n – число звеньев цепочечного ЭЛ.

Длительность импульса определяется через параметры линии по формуле

(20.15)

где V_ФАЗ – фазовая скорость распространения сигнала в линии,

(20.16)

Из соотношений (20.14) – (20.16) получим

(20.17)

(20.18)

При использовании цепочечных ЭЛ следует учитывать, что форма импульса напряжения на нагрузке будет приближаться к прямоугольной с увеличением числа звеньев в эквиваленте длинной линии.

Колебательный способ заряда емкостей эл

Схема импульсного модулятора с тиратроном в качестве коммутатора и ЭЛ приведена на рис. 20.14. Заряд емкостей ЭЛ С = n C _ЗВ от источника питания происходит через индуктивность L. Процесс заряда можно пояснить следующим образом. После окончания разряда ЭЛ напряжение на ней, тиратроне, импульсном трансформаторе (ИТ) равно нулю.

Рис. 20.14

Ток через тиратрон также равен нулю, процесс деионизации закончен, ключ разомкнут. Это эквивалентно подключению источника питания через зарядную индуктивность L к суммарной емкости ЭЛ C = n C _ЗВ.

Эквивалентная схема цепи заряда приведена на рис. 20.15.

Рис. 20.15

Для того чтобы найти форму тока заряда и напряжения на емкостях ЭЛ, составим уравнения в операторной форме:

где p₁, p₂ – полюсы функции F(p)

Временную зависимость тока заряда можно найти, воспользовавшись теоремой вычетов:

где А₁, А₂ – вычеты функции F(p) в ее полюсах p₁, p₂

(20.19)

При вычислении вычетов по формулам (20.19) следует сначала произвести сокращения идентичных членов числителя и знаменателя и затем выполнить подстановки, например

Легко видеть, что A₂ = -A₁. Выполнив подстановки в выражение для i(t), получим (20.20)

Чтобы получить выражение для напряжения на емкостях ЭЛ можно проинтегрировать последнее выражение, но это требует достаточно объемных преобразований с использованием «интегрирования по частям». Проще эта задача решается в операторной форме:

Это уравнение отличается от предыдущего наличием еще одного полюса p₃ = 0. Решение находится аналогичным образом:

где

Прежде чем сделать соответствующие подстановки в выражение для u(t), заметим, что

С учетом последнего соотношения получим

Графики зависимостей i(t), u(t) приведены на рис. 20.16.

Напряжение на емкостях ЭЛ максимально при t = 

где - добротность цепи заряда.

Определяя КПД цепи заряда по формуле (20.5), получим

(20.21)

Рис. 2.16

Зависимости U_{C МАКС} и КПД от добротности Q представлены в табл. 20.1.

Таблица 20.1

Зависимости U_{C МАКС} и КПД модулятора от добротности Q

Характеристика	Добротность
	1	2	3	5	10
UC МАКС / E	1,16	1,444	1,587	1,729	1,8544
КПД	0,58	0,722	0,793	0,864	0,9272

Следовательно, добротность цепи заряда для достижения высокого КПД должна быть достаточно высокой Q > 10.