PL105997B1 - Tyrystorowy generator o zmienianych szerokosciach impulsow,zwlaszcza do sterowania nadajnikow magnetronowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest tyrystorowy generator o zmienianych szerokosciach impulsów, zwlaszcza do sterowania nadajników magnetronowych stosowanych szczególnie w radarach morskich.

W znanym tyrystorowym generatorze impulsowym, stosowanym w nadajniku radaru morskiego firmy angielskiej Decca, impuls mocy jest generowany w obwodzie utworzonym z tyrystora, pierwotnego uzwojenia transformatora wysokiego napiecia (w.n.) oraz wielosekcyjnej linii formujacej, stanowiacej szeregowo-równolegly uklad elementów L iC, polaczonych jak w znanej linii opózniajacej. Impuls ten jest inicjowany impulsem zaplonowym, pojawiajacym sie na bramce tyrystora.

W celu zapewnienia mozliwie malych znieksztalcen impulsu, transformator w.n. powinien miec odpowiednio dobrana opornosc falowa, a w przypadku pracy z szerokimi impulsami równiez odpowiednia indukcyjnosc glówna, tym wieksza im szerszy ma byc impuls wyjsciowy z nadajnika magnetronowego.

Powiekszanie indukcyjnosci glównej transformatora prowadzi do wzrostu szkodliwej pojemnosci i indukcyjnosci rozproszenia, co w efekcie powoduje niekorzystne zwiekszenie czasu trwania zboczy generowanych impulsów.

Z tego wzgledu w znanym generatorze, szerokosc generowanego impulsu jest regulowana w duzych granicach poprzez zmiane dlugosci elektrycznej linii formujacej i jednoczesna wymiane transformatora wysokiego napiecia.

Realizacja takiej koncepcji prowadzi do znacznej rozbudowy ukladu generatora. Konieczne jest zastosowanie kilku transformatorów w.n. oraz przeznaczonych do ich przelaczania skomplikowanych przekazników w.n., co zwieksza koszt wytwarzania generatora. Ponadto zastosowanie duzej ilosci elementów obniza niezawodnosc pracy generatora.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej opisanych niedogodnosci przez zrealizowanie mniej zlozonego tyrystorowego generatora impulsowego o zmienianych w duzych granicach w latwy sposób szerokosciach generowanych impulsów.2 105 997 Generator wedlug wynalazku ma cewki indukcyjne z rdzeniami nasycanymi, równolegle dolaczone do pierwotnego uzwojenia transformatora w.n., przy czym parametry aktualnie pracujacych cewek indukcyjnych i sekcji linii formujacej decyduja o szerokosci generowanego impulsu mocy. Poszczególne sekcje linii formujacej sa ze soba polaczone szeregowym ukladem skladajacym sie z diody i rezystora, wlaczonym w sposób umozliwiajacy ladowanie a uniemozliwiajacy rozladowywanie sie aktualnie niepracujacych sekcji. Polaczenia cewek indukcyjnych z pierwotnym uzwojeniem transformatora w.n. stanowia odcinki linii wspólosiowej, zapewniajace tym polaczeniom minimalna indukcyjnosc. Cewki indukcyjne maja rdzenie o zmienianych przekrojach, umozliwiajacych regulacje momentu wchodzenia cewki w nasycenie, a tym samym korekcje szerokosci aktualnie generowanego impulsu.

Generator wedlug wynalazku, dzieki zastosowaniu tylko jednego transformatora w.n. oraz wyeliminowaniu przekazników wji., jest prosty w konstrukcji, charakteryzuje sie duza niezawodnoscia i niskim kosztem wytwarzania. Zastosowanie wiekszej liczby cewek indukcyjnych, dolaczonych do pierwotnego uzwojenia transformatora wji. oraz wiekszej liczby sekcji linii formujacej umozliwia uzyskiwanie impulsów o czasach trwania zmienianych w duzych granicach.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, bedacym schematem ideowym tyrystorowego generatora.

Generator wedlug wynalazku ma trzy sekcje: SI, S2 i S3 linii formujacej impuls,utworzonej z elementów LiC polaczonych w ukladzie szeregowo-równoleglym, typowym dla linii opózniajacej. Sekcje SV stanowi kondensator Cl, a sekqa S2 i S3 elementy, odpowiednio: L3C2 i L4C3. Unia formujaca jest zasilana ze zródla napiecia Z, poprzez szeregowy uklad, skladajacy sie z diody Dl, cewki ladujacej LI i drugiej cewki L2.

Pomiedzy tymi cewkami a masa znajduje sie tyrystor Ty.Poszczególne sekcje linii formujacej sa ponadto ze soba polaczone szeregowym ukladem skladajacym sie z diody i rezystora, odpowiednio: D2R1 iD3R2. Drugi biegun linii formujacej jest dolaczony do pierwotnego uzwojenia transformatora w.n. Tr. Do uzwojenia tego sa dolaczane przy zmianie szerokosci generowanego impulsu, cewki z rdzeniami ferrytowymi nasycanymi, L5 lub L6. Do wtórnego uzwojenia transformatora Tr jest dolaczony uklad ograniczajacy, skladajacy sie z diody D4 i rezystora R3- tlumiacy przerzuty wystepujace po generowanym impulsie.

Sekcje SI, S2 iS3 linii formujacej sa ladowane ze zródla Z do wartosci bliskiej podwójnej wartosci napiecia zródla Z. Po pojawieniu sie impulsu zaplonowego na bramce tyrystora Ty, nastepuje gwaltowne rozladowywanie sie pracujacej sekcji linii formujacej poprzez cewke L2 opózniajaca moment rozladowania sie tej sekcji, tyrystor Ty i pierowtne uzwojenie transformatora Tr. Dzieki temu energia zmagazynowana w sekcji zostaje przekazana do pierwotnego uzwojenia transformatora. Ksztalt impulsu zaplonowego sterujacego magnetron bedacy roboczym obciazeniem generatora jest zalezny glównie od parametrów linii formujacej oraz od wartosci elementów schematu zastepczego transformatora Tr.

Ze wzgledu na to, iz z chwila zanikania drgan magnetronu wzrasta jego rezystancja, tylne zbocze impulsu sterujacego magnetron jest rozciagane. Zjawisko to prowadzi do modulacji czestotliwosci nosnej impulsu w.cz. oraz do wydluzenia jego tylnego zbocza. Efekty te nie sa niekorzystne przy pracy ukladu z szerokimi impulsami to jest wtedy, gdy sa zalaczone wszystkie trzy sekcje linii formujacej. Tylne zbocze stanowi wtedy niewielki procent generowanego impulsu.

Gdy generowane sa impulsy wezsze, to jest gdy pracuje sekcja SI badz sekcje SI i S2, do pierwotnego uzwojenia transformatora Trjest wtedy dolaczona jedna z cewek, L5 lub L6. Cewki te maja rdzenie magnetyczne o tak dobieranych parametrach, by pod koniec trwania impulsu wystepowalo nasycenie rdzenia. Powoduje to gwaltowny spadek indukcyjnosci obwodu i szybkie opadanie tylnego zbocza impulsu, gdyz przebieg napiecia staje ae oscylacyjnym o bardzo wysokiej czestotliwosci rezonansowej. Warunkiem uzyskania oscylacji o wysokiej czestotliwosci jest wykonanie praktycznie bezindukcyjnego polaczenia cewek nasycanych z pierwotnym uzwojeniem transformatora Tr. W generatorze wedlug wynalazku polaczenia te stanowia odcinki linii wspólosiowej. Rdzenie cewek nasycanych sa zmontowane z dwóch ksztaltek typu E. Wzajemne przesuwanie tych ksztaltek wzdluz plaszczyzny ich styku powoduje zmiane przekroju rdzenia danej cewki, co pozwala na regulacje momentu wchodzenia tej cewki w nasycenie i umozliwia plynne dostrajanie generatora, gwarantujace uzyskanie impulsu o wymaganej szerokosci.

Zastosowanie w generatorze wiekszej liczby cewek nasycanych oraz wiekszej liczby sekcji linii formujacej zapewnia generowanie impulsów o róznych szerokosciach.

W celu unikniecia szkodliwego iskrzenia styków przy przelaczaniu sekcji linii formujacej, mogacego wywolac falszywy zaplon tyrystora Ty, zastosowano pomiedzy sekcjami uklad skladajacy sie z diody i rezystora, odpowiednio: D2R1 i D3R2, wlaczony w ten sposób, ze w czasie pracy jednej z sekcji ladowane sa równiez pozostale niepracujace sekcje linii formujacej.105 997 3

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Tyrystorowy generator o zmienianych szerokosciach impulsów, zwlaszcza do sterowania nadajników magnetronowych, generujacy impuls w obwodzie skladajacym sie z tyrystora, pierwotnego uzwojenia transformatora w.n. oraz wielosekcyjnej linii formujacej impuls stanowiaej szeregowo-równolegly uklad elementów L i C, z n a m i.e n n y tym, ze ma cewki indukcyjne (L5, L6) z rdzeniami nasycanymi, równolegle dolaczane do pierwotnego uzwojenia transformatora w.n. (Tr), przy czym paranletry aktualnie pracujacych cewek indukcyjnych (L5, L6) oraz sekcji (SI, S2 iS3) linii formujacej impuls decyduja o szerokosci generowanego impulsu mocy, a takze, ze poszczególne sekcje (SI, S2 i S3) linii formujacej sa ze soba polaczone szeregowym ukladem skladajacym sie z diody (D2, D3) i rezystora (Rl, R2) wlaczonym w sposób umozliwiajacy ladowanie a uniemozliwiajacy rozladowywanie sie aktualnie niepracujacych sekcji, a ponadto, ze polaczenia cewek indukcyjnych (L5, L6) z pierwotnym uzwojeniem transformatora (Tr) stanowia odcinki linii wspólosiowej, zapewniajace tym polaczeniom minimalna indukcyjnosc.

2. Tyrystorowy generator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze cewki indukcyjne (L5, L6) maja rdzenie o zmienianych przekrojach, umozliwiajacych regulacje momentu wchodzenia danej cewki w nasycenie, a tym samym korekcje szerokosci aktualnie generowanego impulsu.