Главная  Линейные элементы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [ 134 ] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

значение скорости роста напряжения на катушке kiRo оказывается слишком малым для данной величины начального скачка кЬо. При этом скорость роста напряжения на Ro оказывается большей, чем скорость kiRo. Напряжение на Lq падает, и скорость нарастания io также уменьшается. При q < опт наблюдается увеличение скорости изменения Iq.

Для определения требуемой формы тока ir, поступающего от генератора, учтем, что

ir = io + iVo + ico- (8.122)

Ток iro повторяет (в ином масштабе) кривую напряжения на катушке Uq:

iro = {kiLo + kiRot)/ro. . (8.123)

Ток ico при указанной фоорме напряжения на катушке, а следовательно, и на конденсаторе Со во время рабочего хода должен представлять собой, очевидно, постоянную величину, что обеспечивает линейный рост напряжения Uq:

ico=Co- = kiCoRo. (8.124)

Для создания в момент / = О мгновенного скачка напряжения величиной kiLo ток ico, помимо постоянной величины kiRgCo, должен содержать также бесконечно короткий импульс с бесконечно большой амплитудой (вида б-функции Дирака), показанный условно пунктиром на рис. 8.226. Этот импульс можно рассматривать как предел, к которому стремится ток конденсатора при подаче на него напряжения в виде перепада с наклонным фронтом длительностью Д, если Д->0:

icoK = kiLoCob{t). (8.125)

После окончания рабочего хода скорость роста тока io постепенно падает и затем ток начинает спадать. Перемена знака производной приводит к изменению полярности напряжения Ulq.

Величина Um остается в это время почти постоянной. В зависимости от соотношения величин напряжений Urq и Ulo суммарное напряжение «о может быть в это время как положительным, так и отрицательным. Последний случай соответствует достаточно большой скорости спада тока io в начале обратного хода и, следовательно, большой величине отрицательного напряжения Ulo (рис. 8.226, сплошная линия). При малой скорости спада io величина обратного выброса ио может оказаться настолько малой по сравнению с величиной Uro, что суммарное напряжение на катушке не изменит своего знака (рис. 8.226, пунктирная кривая).

Во время спада напряжения Uq конденсатор Со должен разряжаться, что соответствует изменению знака тока ico- Кривая тока ir представляет собой сумму кривых io(0. ico{t), hoit) и



должна иметь участок быстрого спада в начале обратного хода, обусловленный резким изменением токов /со и tVo, затем участок более медленного изменения, обусловленный изменением тока io(t).

Из приведенного рассмотрения следует, что для создания пилообразного тока в катушке можно воспользоваться одним из двух способов.

В первом случае к катушке приложено напряжение вг, форма которого показана на рис. 8.226, от генератора с малым внутренним сопротивлением Rr. Токи ir, io имеют при этом требуемую форму.



Катушка

Натушиа

Рис. 8.23

Величина сопротивления Rr генератора должна удовлетворять условию IrmRv < t/cm ИЛИ

RrUoJhm, (8.126)

где Нот, 1тт - соответственно амплитуда напряжения на катушке и амплитуда тока генератора.

Генератор пилообразного тока в соответствии с рис. 8.23а: создается при помощи специальной схемы,- формирующей напряжение требуемой формы и управляющей каскадом с малым выходным сопротивлением, например эмиттерным повторителем. При использовании рассмотренного способа можно считать, что ток в катушке создается идеальным генератором напряжения.

Второй способ заключается в использовании генератора с таким большим внутренним сопротивлением Rr, что-форма тока iV оказывается принудительно заданной генератором и не зависит от параметров катушки, на которую нагружен этот генератор (рис. 8.236). Форма тока генератора ir должна иметь описанный выше вид. Форма напряжения Uo на катушке, естественно, установится при этом такой, как было описано выше, а ток в индуктивности Lo во время рабочего хода будет изменяться по линейному закону. Величина сопротивления Rr должна удовлетворять условию



Таким образом, в данном случае можно говорить о генераторе, близком по своим свойствам к идеальному генератору тока.

Реальная форма пилообразного тока в катушке. В реальных условиях ток io в катушке в силу ряда причин отличается по форме от идеального. Так, при построении генераторов по первому из описанных выше способов не удается обеспечить условие Rr = 0, а также получить идеально линейное нарастание напряжения на нагрузке во время рабочего хода. В генераторах, работающих по второму принципу, не удается создать начальный импульс тока с бесконечно большой амплитудой и бесконечно малой длительностью. Кроме того, закон нарастания ir(t) во время рабочего хода здесь обычно также несколько отличается от линейного.

Рассмотрим влияние указанных факторов на форму тока в катушке.

То, что сопротивление Rt в схеме рис. 8.23а: не равно нулю, приводит к появлению переходного процесса в контуре LqRoCo, питаемом от генератора вг с сопротивлением Rr- Характерные черты этого процесса могут быть обнаружены, если учесть, что обычно RrCo < Lo/Ro- При этом удобно рассматривать процесс для двух интервалов времени. Во время начального короткого промежутка времени в силу приведенного неравенства ток io в индуктивности практически равен нулю. Цепь LqRo может считаться при этом разомкнутой (рис. 8.24а). Резистор Го здесь также отсутствует, так как обычно величина Го значительно превышает Rr. Учитывая, что входное напряжение вг состоит из двух частей: начального перепада величиной ДСг и линейно нарастающего напряжения Kt, - можно, пользуясь принципом наложения, получить кривую Uo(t) в виде, показанном на рис. 8.24в. Таким образом, отличие сопротивления Rr от нуля приводит к растягиванию фронта напряжения Ыо на величину 3CoRr и запаздыванию линейно нарастающей его части на величину CoRr. Отсутствие скачка напряжения Uo в момент / = О приводит к плавному нарастанию скорости тока io, т. е. к искажению начального его участка. Запаздывание линейно нарастающей части Uq приводит, очевидно, к запаздыванию рабочего участка пилообразного тока.

Из приведенных выше соображений следует, что влияние сопротивления Rr на форму начального участка пилообразного-тока можно не учитывать, если постоянная времени RrCo пренебрежимо мала по сравнению с длительностью рабочего .хода Гр.

После окончания интервала 3CoRr напряжение «о изменяется -сравнительно медленно и поэтому ток ico оказывается пренебрежимо малым по сравнению с током io. Поэтому эквивалентная схема для моментов времени / > 3CoRr принимает вид, показанный на рис. 8.246. Здесь резистор Rr оказывается включенным последовательно с Ro и, следовательно, его влияние в течение почти всего рабочего .хода можно учесть, если скорость нарастания к напряжения вг выбрать равной не yRo, а величине \{Ro+Rr).



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [ 134 ] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.0011