ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Генераторы импульсов на электронных и полупроводниковых усилительных и переключающих приборах из "Размерная электрическая обработка металлов " Основной недостаток релаксационных ГИ — связь частоты импульсов напряжения с физическим состоянием МЭП — может быть устранен, если в разрядную цепь ввести переключающий (управляемый) прибор, который в заданные моменты времени подсоединял бы к МЭП накопительный конденсатор. Этот прибор должен быть рассчитан на относительно большие токи при сравнительно низком напряжении. [c.55] Генераторы с согласующим трансформатором. Подключение конденсатора можно производить и на первичной стороне понижающего трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена к МЭП (рис. 31, а, б). Зарядная цепь в данном случае такая же, как у релаксационного ГИ, а в разрядный контур вводят переключающий прибор (электронный или ионный) К, управляемый генератором Г, и первичную обмотку трансформатора Тр. [c.55] Приведенный вторичный ток трансформатора может быть представлен как разность первичного тока и тока холостого хода. [c.55] При использовании переключающих газоразрядных приборов и вращающихся искровых разрядников достигнута максимальная частота следования импульсов около 15... 20 кГц. Если применить на стороне высокого напряжения в качестве ключа электронную лампу, то можно получить очень короткие импульсы с высокой частотой повторения. Подобные ГИ применяют в стайках с проволочным ЭИ. [c.57] Транзистор и тиристор как переключающие приборы. Транзисторы изготавливают из иолуироводииковых материалов на основе германия, кремния и др. Транзистор представляет собой монокристалл, состоящий пз трех слоев различных типов проводимостей. Проводимость, обусловливаемая преимущественно свободными электронами, называется и-проводимостью (электронной). Проводимость, обеспечиваемая положительными зарядами (дырками в решетке твердого тела), называется р-проводимостью (дырочной). Транзисторы выполняют двух типов р—п—р (рис. 32, а, в, д) или п—р—п (рис. 32, б, г, е). Средний слой транзистора называется базой Б, один наружный — эмиттером Э, а другой — коллектором К (см. рис. 32, а, б). [c.57] Схема включения с общим эмиттером (см. рнс. 32, д, е) обеспечивает наибольший коэффициент усиления ио мощности и напоминает усилитель иа триоде с общим катодом. [c.57] При /б = 0 по нагрузке протекает неуправляемый ток коллектора /к.о. и, как видно из уравнения (70), почти все напряжение ИП приложено к транзистору 7к /и,п- Такой режим называют состоянием отсечки (точка 1). При достаточно большом токе базы (точка 5) напряжение от ИП почти целиком приложено к нагрузке, и, следовательно, согласно уравнению (70) ток, главным образом, зависит от напряжения [/и.п и сопротивления нагрузки. Транзистор находится в состоянии насыщения и теряет управляемость, поскольку увеличение тока базы практически не повыщает ток в коллекторной цепи. [c.58] Таким образом, транзистор в состоянии отсечки представляет больщое сопротивление, а при насыщении — малое, поэтому транзистор можно рассматривать соответственно как замкнутый или разомкнутый ключ. В каждом из этих состояний мощность 7к/к, рассеиваемая на транзисторе, мала. [c.58] При изменении тока базы от нуля до величины, соответствующей насыщению, рабочая точка перемещается по линии нагрузки от точки 1 до точки 5 такое состояние транзистора называют активным. При этом ток нагрузки мало зависит от сопротивления и напряжения ИП, а определяется в основном током базы, причем приращение тока в коллекторной цепи Д/к пропорционально току базы Д/к = р/б, где р — коэффициент усиления по току, обычно равный 10... 100. [c.58] При работе транзистора в качестве ключа рабочая точка длительное время находится в положениях 1 или 5 (рис. 33, б), переход между которыми осуществляется скачком. Поэтому средняя мощность, рассеиваемая на транзисторе, невелика, и меньще, чем максимальная величина / п/(4/ н), наблюдаемая в активном состоянии. [c.58] Перевод в проводящее состояние (включение) тиристора принципиально осуществим тремя методами. Первый, наиболее распространенный, — подача импульса тока на управляющий электрод. Второй — путем увеличения анодного напряжения до величины, называемой напряжением включения и кп- Третий метод включения тиристора заключается в быстром повышении прямого напряжения На, благодаря чему величина йив1сИ приобретает большое значение. [c.59] При питаиии от источника постоянного тока для выключения тиристора необходимы вспомогательные схемные средства, которые позволили бы уменьшить анодный ток до нуля и обеспечили бы обратное напряжение, достаточное для надежного выключения прибора.-Если анодный ток снизить до небольшой величины, то тиристор выключится, и через время /заи на пего вновь можно подать напряжение. Для этой цели применяют электронный ключ (транзистор), соединенный последовательно с тиристором или же включенный параллельно ему. [c.60] В схеме на рис. 36, б необходимо, чтобы конденсатор был первоначально заряжен. После включения основного тиристора Т происходит резонансная перезарядка конденсатора до напряжения ис через катушку Ь и диод Д, который необходим для блокирования конденсатора до включения тиристора Гг. При включении тиристора Гг к тиристору Т прикладывается обратное напряжение, примерно равное ис Г выключается, а конденсатор заряжается до напряжения ис с обратной полярностью. [c.61] В схеме рнс. 36, в конденсатор С заряжается через вторичную обмотку автотрансформатора АТ, когда открыт тиристор Т. Тиристор Тх закрывается при включении тиристора Гг. [c.61] Транзисторные и тиристорные генераторы. Свойства транзисторов и тиристоров позволяют, производить переключения непосредственно в цепи МЭП и, следовательно, усовершенствовать, прежде всего, релаксационные генераторы. [c.61] При введении в цепь ГИ обратной связи по длительности импульса эту величину можно стабилизировать. [c.62] В генераторе ТГИ-1 для увеличения амплитуды напряжения последовательно включено три транзисторных ключа. Для ускорения срабатывания транзисторов предусмотрена положительная обратная связь по рабочему току, что обеспечивается подачей на базы тра113псторов дополнительного сигнала с трансформатора тока, включенного в рабочую цепь МЭП. [c.62] Частота импульсов описываемого ГИ повышается при параллельном включении нескольких контуров, работающих на один МЭП поочередно (рис. 39, б). После включения тиристора Г] конденсатор С1 заряжается. Тиристор Ге включен, и конденсатор (он был предварительно заряжен) разряжается на МЭИ. После разряда тиристор Ге закрывается, включают тиристор Г5 для заряда конденсатора Сз, а Г4 —для разряда на МЭП конденсатора Сг. Наконец, включаются тиристоры Га и Г3. ГИ с тремя контурами с серийными тиристорами позволяет получить импульсы с частотой следования до 8 кГц. [c.63] На рис. 40, б изображен генератор, построенный на основе однофазного мостового инвертора. Открытие ключей Тх и Т приводит к заряду конденсатора С через МЭП, что вызывает пробой последнего. После открытия ключей К2 и Къ конденсатор разряжается, п через МЭП снова идет ток. Описанный цикл затем многократно повторяется. Управление ключами в ГИ может производиться от самостоятельного блока, например, мультивибратора, частота работы которого должна быть заведомо ниже частоты перезаряда конденсатора, что в принципе может снизить частоту повторения импульсов. Целесообразнее управление ключами в функции от обратного напряжения на них, поскольку выключение одной пары ключей и включение другой с заранее заданным запаздыванием происходит после перезарядки конденсатора, т. е. после пробоя МЭП. [c.64] Вернуться к основной статье