Modulator radarowy
Modulator radarowy wytwarza wysokie napięcie dla lampy nadawczej na czas trwania impulsu nadawczego. Ten modulator radarowy praktycznie włącza napięcie anodowe dla lampy nadawczej tylko na czas trwania impulsu nadawczego. Ze względu na tę funkcję przełączania, jest on czasami nazywany modulatorem radarowym typu „keyed on/off“.
W większości przypadków taki modulator jest używany do sterowania generatorami oscylacyjnymi o dużej mocy, takimi jak magnetrony. Jednak wzmacniacze dużej mocy wyposażone w amplitrony również wymagają takiego modulatora radarowego, ponieważ mogą otrzymywać wysokie napięcie tylko na czas trwania impulsu nadawczego.
wysokiego
napięcia
Rysunek 1: Schemat modulatora radarowego
wysokiego
napięcia
Rysunek 1: Schemat modulatora radarowego
wysokiego
napięcia
Rysunek 1: Schemat modulatora radarowego (Obraz interaktywny)
Modulator ten wykorzystuje sieć kształtującą impulsy do przechowywania energii. Ta sieć kształtująca impulsy jest ładowana za pomocą pola magnetycznego dławika ładującego do dwukrotnej wartości napięcia zasilacza wysokonapięciowego na drogę prądu podczas ładowania. Ten dławik ładujący ogranicza jednocześnie prąd ładowania. Dioda ładująca jest wstawiona po to, aby po naładowaniu łańcuch runtime nie został rozładowany przez opór wewnętrzny zasilacza.
Tyratron działa jak elektroniczny przełącznik i jest sterowany impulsem w kształcie igły. Połączenie R-C oddziela siatkę tyratronu od przedwzmacniacza pod względem napięcia stałego. Transformator impulsowy służy do regulacji rezystancji podczas rozładowania.
Rysunek 2: Blok modulatora radaru P-18
wysokiego
napięcia
Rysunek 3: Schemat połączeń wyrównawczych drogi ładowania
wysokiego
napięcia
Rysunek 3: Schemat połączeń wyrównawczych drogi ładowania
Droga prądu podczas ładowania
Jako stan początkowy przyjmuje się, że obwód jest odłączony od napięcia. Na schemacie tyratron jest przedstawiony jako otwarty przełącznik.
Po włączeniu (oliwkowo-zielony skok napięcia na schemacie) prąd przepływa przez diodę ładującą, następnie przez dławik ładujący i ładuje kondensatory łańcucha opóźniającego. Cewki łańcucha opóźniającego pełnią teraz jeszcze podrzędną funkcję. Indukcyjność dławika ładującego przeciwstawia się jednak prądowi rozruchowemu z dużą rezystancją indukcyjną i wytwarza silne pole magnetyczne. Ładowanie kondensatorów przebiega zgodnie z funkcją wykładniczą (zaznaczoną na zielono). Na to nakłada się przeciwindukcja dławika ładującego.
przełączane)
(bez dławika ładującego)
diody ładującej
Rysunek 4: Wykresy napięć ładowania
przełączane)
(bez dławika ładującego)
diody ładującej
Rysunek 4: Wykresy napięć ładowania
| UC = U0 · (1 - cosωr · t) | ||
| ωr2= | 1 | (1) |
| LDr · ΣC | ||
Od momentu naładowania kondensatorów do napięcia podawanego przez zasilacz, prąd ładowania maleje, a pole magnetyczne we wzbudniku ładującym ulega załamaniu. W ten sposób indukcja, jaka teraz następuje, generuje dodatkowe napięcie, jakie kontynuuje ładowanie kondensatorów aż do momentu całkowitego zaniku pola magnetycznego. Teraz kondensatory rozładowałyby się ponownie poprzez zasilanie (krzywa jasnoniebieska), ale dioda ładująca blokuje ten kierunek prądu i energia pozostaje zmagazynowana w kondensatorach.
Droga prądu podczas rozładowania
(zapalony)
Rysunek 5: Schemat zastępczy drogi odprowadzania
(zapalony)
Rysunek 5: Schemat zastępczy drogi odprowadzania
Po naładowaniu sieci impulsotwórczej impuls zapłonowy może być doprowadzony do tyratronu poprzez połączenie R-C. Tyratron zapala się, a prąd wyładowania przepływa przez transformator impulsowy.
Pierwszy kondensator zaczyna się rozładowywać poprzez zapalony tyratron i transformator impulsowy. Byłoby to zgodne z funkcją wykładniczą, ale teraz działa przeciwzasilanie cewek w sieci kształtowania impulsów: jest on ładowany przez inne kondensatory z niewielkim opóźnieniem.
rozładowania
kondensatora
sieci kształtującej impulsy
Rysunek 6: Wykresy prądów wyładowczych
rozładowania
kondensatora
sieci kształtującej impulsy
Rysunek 6: Wykresy prądów wyładowczych
Przez transformator impulsowy płynie więc prąd o czasie trwania τ. Po stronie wtórnej, impuls wysokiego napięcia może być podawany do lampy nadawczej, która następnie oscyluje na częstotliwości nadawczej dokładnie przez ten czas. Krawędź końcowa krzywej rozładowania wynika z krzywej rozładowania pojedynczego kondensatora sieci tworzącej impulsy. Zielona krzywa rozładowania odpowiada kondensatorowi o sumarycznej pojemności poszczególnych kondensatorów. W praktyce może dojść nawet do przekroczenia wartości zadanej z powodu indukcyjności uzwojenia pierwotnego transformatora impulsowego.
Energia jest przekazywana najefektywniej, gdy rezystancja wewnętrzna łańcucha opóźniającego jest równa rezystancji wewnętrznej transformatora impulsowego. W ten sposób transformator impulsowy odbiera tylko połowę napięcia, druga część spada przez opór wewnętrzny sieci formującej impulsy.