ЖУРНАЛ СТА №3/2021

постоянного тока. Например, пульсация напряжения на некоторых радиочастот- ных трубках приводит к пульсации вы- ходной частоты, которая может ухуд- шить параметры системы. Аппроксимировать пульсацию на- пряжения относительно просто, если известно несколько параметров схе- мы. Рассмотрим простой ёмкостный фильтр, схема которого приведена на рис. 1. Хотя точная форма сигнала на- грузки довольно сложна, её можно ап- проксимировать сплошной линией, по- казанной на рис. 2. В этом случае легко определить пульсацию напряжения, рассмотрев скорость разряда конденса- тора. Если предположить, что ток за- рядки конденсатора неизменен ( I нагр ), то пульсации напряжения можно выра- зить зависимостью (1): (1) где I нагр – ток нагрузки (А), Δ Q – заряд конденсатора (Кл), Т – время (с), Δ V – амплитуда пульсаций напряжения (В), C – ёмкость нагрузки (Ф). Решение уравнения (1) относительно амплитуды пульсаций напряжения Δ V даёт уравнение (2): (2) где f – частота переключения источни- ка тока (Гц). Уравнение (2) можно переписать отно- сительно C , что даст необходимую для достижения заданного уровня пульсаций ёмкость фильтрующего конденсатора: (3) Поясним это на примерах. Имеется источник питания модели LC1202-DC мощностью 1 кВ, работаю- щий с нагрузкой 12 А, который должен обеспечить пульсацию от пика до пика 10 В. Какая ёмкость фильтра для этого требуется? ( Примечание. Частота пере- ключения LC1202-DC составляет при- мерно 40 кГц.) , , . Применяя формулу (3), получаем: Имеется источник питания 30 кВ мо- дели 303-DC, работающий с нагрузкой 1,5 А и ёмкостью внешнего фильтра 50 нФ. Какова будет амплитуда пульса- ции напряжения нагрузки? ( Примечание. Частота переключения 303-DC состав- ляет примерно 30 кГц.) Применяя формулу (2), получаем: Как мы убедились, источники пита- ния для зарядки конденсаторов очень хорошо работают в широком спектре применений непрерывного питания по- стоянным током благодаря простому до- бавлению внешнего фильтрующего кон- денсатора для обеспечения приемлемой пульсации. Вот некоторые примеры ус- пешных применений: ● микроволновые трубки: ● индуктивные выходные трубки (IOT), ● клистронные усилители, ● магнетроны, ● гиротроны, ● трубка бегущей волны (TWT); ● рентгеновские трубки; ● питание шин постоянного тока; ● фильтры-осадители; ● смещение сетки; ● питание экранирующего электрода тетродов; ● генерация плазмы; ● общие исследования; C = × × ( ) × = 12 2 40 10 10 15 3 мкФ. ● высокомощные радиочастотные усилители; ● тестирование инверторов; ● радары. Источники питания ALE для зарядки конденсаторов постоянного тока обес- печивают питание радиолокатора слеже- ния за космическим челноком, ускорите- лей протонной лучевой терапии, морских радиолокационных систем, прецизион- ных тепловых приборов и направленно- го энергетического оружия. Конечный пользователь часто обнаруживает, что вы- соковольтные продукты серии ALE от TDK-Lambda представляют собой значи- тельно более компактные и дешёвые аль- тернативы по сравнению с обычными коммутационными и линейными источ- никами питания постоянного тока. Номинальные мощности постоянно- го тока и типовые частоты коммутации для источников постоянного тока ALE приведены в табл. 1. Эти данные могут АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / ИС ТОЧНИКИ ПИ ТАНИЯ Рис. 2. Форма сигнала в нагрузке Условные обозначения: C нагр – ёмкость нагрузки; I нагр – ток в нагрузке; Z нагр – сопротивление нагрузки. Рис. 1. Простой ёмкостный фильтр СТА 3/2021 75 www.cta.ru Модель Мощность Частота переключения 500A 500 Вт 40 кГц 102A 1 000 Вт 40 кГц 152A 1 500 Вт 40 кГц 202A 2 000 Вт 40 кГц 402 4 000 Вт 30 кГц XR802 6 000 Вт 40 кГц 802 8 000 Вт 30 кГц LC1202 15 000 Вт 40 кГц 203 30 000 Вт 30 кГц 303 50 000 Вт 30 кГц Z нагр C нагр I нагр Источник тока 1 Канал 1 4,00 кВ Масштаб 15,0 мкс Напряжение на выходе источника (В) Время (с) Таблица 1 Параметры источников питания для определения фильтрующих ёмкостей