Импульсных измерений2.26. Экспериментальное изучение импульсных источников энергии на основе многосекционных индуктивных накопителей с умножением тока/Э. А. Азизов, Ю. Г. Гендель, И. В. Кочуров и др. Доклад № 19 на семинаре СССР — США «Индуктивные накопители энергии и коммутационная аппаратура для термоядерных установок». Л.: НИИЭФА, 1974.
Запоминающий элемент динамических ОЗУ состоит из конденсатора очень малой емкости и управляющего его перезарядом транзистора. Динамические ОЗУ строят на МОП-транзисторах. Преимуществами динамических ОЗУ перед статическими являются большая информационная емкость (их ЗЭ занимает меньшую площадь на кристалле, чем ЗЭ статических — триггер) и меньшая потребляемая мощность (их питание импульсное; накопитель имеет меньше транзисторов). Недостаток этих ОЗУ — необходимость импульсных источников питания.
В качестве импульсных источников света обычно используют лазеры и газоразрядные импульсные лампы, наполненные инертными газами — ксеноном и криптоном (или их смесями). Применение импульсных лазеров с малым фронтом нарастания импульса и стробоскопических осциллографов позволило снизить нижний предел измеряемых значений времени жизни до значения, меньшего Ю-7 с.
в области построения светоизмерительной аппаратуры, а именно: специальных фотометров для измерения характеристик светотехнических материалов; фотоэлектрического компаратора цвета и фотоэлектрического светомерного шара; светоизмерительных приборов для нужд кинотехники — люксметров, измерителей цветовой температуры, яркомеров, рефлексометров, а также малогабаритных приборов переносного типа операторского назначения и др. Много работ посвящено фотометрии импульсных источников света, которая существенно отличается по своим методикам от обычных фотометрических приемов.
Виды и особенности импульсных источников электропитания. Импульсные, или ключевые, источники электропитания в настоящее время получили распространение не меньшее, чем линейные стабилизаторы напряжения. Их основными достоинствами являются: высокий коэффициент полезного действия, малые габариты и масса, высокая удельная мощность. Все перечисленные свойства эти источники питания получили благодаря применению ключевого режима при работе силовых элементов. В ключевом режиме рабочая точка транзистора большую часть времени находится в области насыщения или области отсечки, а зону активного (линейного) режима проходит с высокой скоростью за очень малое время переключения. При этом в области насыщения напряжение на транзисторе близко к нулю, а в режиме отсечки в транзисторе отсутствует ток, благодаря чему потери в транзисторе оказываются достаточно малыми. Все это приводит к тому, что средняя за период коммутации мощность, рассеиваемая в ключевом транзисторе, оказывается намного меньше, чем в линейном регуляторе. Малые потери в силовых ключах приводят к уменьшению или полному исключению охлаждающих радиаторов.
К недостаткам импульсных источников электропитания обычно относят: сложность схемы, наличие высокочастотных шумов и помех, увеличенные пульсации выходного напряжения, большое время выхода на рабочий режим. Сравнительные характеристики обычных (т. е. с силовым трансформатором) и импульсных источников питания приведены в табл. 32.1.
Сравнение этих характеристик показывает, что КПД импульсных источников питания увеличивается по сравнению с линейными в отношении 2:1, а удельная мощность возрастает в отношении 4:1. При повышении частоты преобразования с 20 кГц до 200 кГц удельная мощность увеличивается в отношении 8:1, т. е. почти в два раза. Импульсные источники питания имеют большее время удержания выходного напряжения при внезапном отключения питания. Это обусловлено тем,
Сопротивления /?, и R2 необходимы для обеспечения запуска генератора и ограничения тока базы. Наличие значительных выбросов коллекторных токов приводит к необходимости завышения предельной мощности используемых транзисторов, а насыщение магнитопровода связано с ростом потерь на перемагничивание. Все эти недостатки генератора Ройера ограничивают его применение в высокочастотных преобразователях импульсных источников питания.
Виды микросхем для импульсных источников питания. В зависимости от вида преобразователя все микросхемы управления можно разделить на три группы:
При такой форме импульсов тока их спектр оказывается очень широким и содержит большое число гармоник. В результате коэффициент мощности источника питания снижается до значения 0,5... 0,7. Повысить коэффициент мощности можно и в этом случае при помощи пассивной схемы коррекции, однако такая схема должна включать индуктивности, которые на частоте 50 Гц будут иметь большие габариты и массу. Кроме того, такая схема потребует изменения индуктивности при изменении нагрузки. Все это показывает нецелесообразность применения пассивных корректоров мощности для импульсных источников питания.
Использование ККМ в изделиях требует дополнительных затрат, поэтому целесообразно или делать всю систему питания централизованной с одним ККМ, или делать ее децентрализованной, но совмещенной с импульсным источником питания. Для целей создания децентрализованных импульсных источников питания разработаны специальные микросхемы, которые могут одновременно управлять ККМ и импульсным преобразователем источника питания. На 34.7 приведена схема источника питания с ККМ и однотактиым преобразователем прямого хода на ИМС 1033ЕУ6 (аналог ИМС ML4819 фирмы Micro Linear).
Я5— блоки измерителей характеристик радиоустройств и блоки приборов для импульсных измерений;
Баллистический гальванометр позволяет измерять малые количества электричества (импульс тока), протекающие в течение коротких промежутков времени — долей секунды. Таким образом, баллистический гальванометр предназначен для импульсных измерений. Теория баллистического гальванометра (см. § 3.10) показывает, что если принять допущение о том, что подвижная часть начинает свое движение после окончания импульса тока в обмотке подвижной рамки, то количество электричества Q, протекшее в цепи, пропорционально первому максимальному отклонению указателя
Для низкочастотных осциллографов полоса пропускаемых усилителем частот лежит в пределах от единиц герц до 1—5,5 МГц. В осциллографах, предназначенных для исследования сигналов в широком диапазоне частот и для импульсных измерений, применяются усилители с верхней границей полосы пропускания примерно 50 МГц. Входное сопротивление усилителей равно 1—50 МОм, входная емкость 30—40 пФ. В импульсных усилителях с помощью особой выносной головки входная емкость может быть уменьшена до единиц пикофарадов.
Широкое развитие импульсной техники потребовало соответственно развития и совершенствования импульсных измерений. Эти
измерения обладают рядом специфических особенностей, определяемых в основном чрезвычайно малой длительностью процессов при прохождении коротких импульсов, большим содержанием гармоник и разнообразием форм импульсных явлений, не позволяющим во многих случаях измерить количественные параметры импульса без визуального наблюдения его формы. Эти специфические особенности обусловили роль электронного осциллографа как основного прибора для импульсных измерений и привели к созданию специальных типов осциллографов.
Для импульсных измерений в СССР применяется прибор
гальванометр предназначен для импульсных измерений. Теория баллистического гальванометра (см. § 21) показывает, что если принять допущение о том, что подвижная чагсть начинает свое движение после окончания импульса тока в обмотке подвижной рамки, то количество электричества Q, протекшее в цепи, пропорционально первому максимальному отклонению указателя (иногда это отклонение называют баллистическим отбросом) а,1т, т. е.
Для низкочастотных осциллографе» полоса пропускаемых уси-. лителем частот лежит в пределах от единиц герц до 0,25 — 1 МГц. В осциллографах, предназначенных для исследования сигналов в широком диапазоне частот и для импульсных измерений, применяются усилители с верхней границей полосы пропускания порядка 10 МГц и выше. Входное сопротивление усилителей равно 1—5 МОм параллельно с емкостью 30—40 пкФ. В импульсных усилителях с помощью особой выносной головки входная емкость может быть уменьшена до единиц пикофарад.
Широкое развитие импульсной техники потребовало соответственно развития и совершенствования импульсных измерений. Эти измерения обладают рядом специфических особенностей, определяемых в основном чрезвычайно малой длительностью процессов при прбхождении коротких импульсов, большим содержанием гармоник и разнообразием форм импульсных явлений, не позволяющим во многих случаях измерить количественные параметры импульса без визуального наблюдения его формы. Эти специфические особенности обусловили роль электронного осциллографа как основного прибора для импульсных измерений и привели к созданию специальных, типов осциллографов.
Согласно ГОСТЛ5094-—69 все радиотехнические измерительные приборы и соответствующие им меры электрических величин по характеру измерений и виду измеряемых величин разделены на подгруппы^ обозначаемые прописными буквами русского алфавита. Все измерительные приборы делятся на 20 подгрупп: А — для измерения силы тока; Б —г-источники питания для схем измерений и радиоизмерительных приборов; В — для измерения напряжения; Г — генераторы измерительные; Д — для измерений ослабления и аттенюаторы; Е — для измерения параметров элементов с сосредоточенными параметрами; И — для импульсных измерений; К — комплексные измерительные установки; Л — для измерения параметров электронных ламп и полупроводниковых приборов; М — для измерения мощности; П — для измерения напряженности поля и радиопомех; Р — для измерения параметров элементов и трактов с распределенными постоянными; С — для наблюдений; измерения и исследования формы сигналов и их спектров; У — усилители измерительные; Ф — для измерения фазовых сдвигов и группового времени запаз-
В Справочнике описан принцип действия электронных измерительных приборов, представлены их основные технические характеристики, указана комплектация упомянутых приборов. Рассмотрены самые различные типы электронных измерительных приборов, таких, как приборы для измерения силы тока, напряжений, параметров компонентов и цепей с сосредоточенными параметрами, мощности, параметров элементов и трактов с распределенными параметрами, частоты и времени, разности фаз и группового времени запаздывания, приборы для наблюдения, измерения и исследования формы сигнала и спектра, для наблюдения и исследования характеристик радиоустройств, для импульсных измерений, измерения напряженности поля и радиопомех, измерительные усилители и генераторы, аттенюаторы и приборы для измерения ослаблений, комплексные измерительные установки, приборы общего применения для измерения параметров электронных ламп, полупроводниковых приборов и интегральных схем, приборы для измерения электрических и магнитных свойств материалов, измерительные устройства коаксиальных и волноводных трактов.
Похожие определения: Индукционной тигельной Индуктируется переменная Индуктивные сопротивления Индуктивными элементами Индуктивным сопротивлениями Индуктивное сопротивления Идеальном трансформаторе
|