3. Усилитель-формирователь на блокинг-генераторе

Блокинг-генератором называется генератор прямоугольных импульсов на однокаскадном усилителе с положительной трансформаторной обратной связью. Разработано очень много различных схем блокинг-генераторов, которые используются в импульсных устройствах, в частности в радиолокационной технике. Схема, нашедшая применение для управления тиристорами, приведена на рис.29,а.

Эта схема отличается от предыдущей наличием третьей обмотки положительной обратной связи . Положительный фронт импульса напряжения ФСУ через иоткрывает транзистор VT1, и во всех обмотках возникает ЭДС. ЭДС третьей обмотки через резисторсоздает практически неизменный ток базы

. (49)

Во время импульса нарастает ток коллектора в связи с ростом намагничивающего тока. Однако, когда ток коллектора достигает

величины , дальнейший его рост прекращается, так как транзистор входит в активную зону. В связи с этим прекращается рост магнитной индукции. ЭДС в обмотках и ток базы лавинообразно падают до нуля, транзистор закрывается, прекращаются блокинг-процесс и выходной импульс. Поскольку величина приращения магнитной индукции ограничена насыщением сердечника, то длительность импульса, исходя из (45) определяется параметрами трансформатора, коэффициентом усиления транзистора и сопротивлением нагрузки:

, (50)

поскольку DВ определяется максимальным намагничивающим током . Здесь В - коэффициент усиления транзистора по току. При смене транзистора и тиристора длительность импульса может измениться.

Диод VD2 повышает помехозащищенность схемы. Импульсы помех, уровень которых меньше , не могут запустить блокинг-генератор.

Поскольку в блокинг-генераторе ограничивается ток коллектора, то можно допустить большую степень насыщения сердечника. При этом несколько изменятся вид частного цикла перемагничивания и график изменения намагничивающего тока во времени (рис.29,б и в). В конце импульса производная тока возрастает в связи с насыщением сердечника.

Возможность срабатывания от случайных импульсов помех и неудобство изменения длительности импульсов после изготовления трансформатора ограничивают применение блокинг-генераторов. В начальном этапе применения тиристорных преобразователей они были очень распространены.

4. Усилитель мощности управляющих импульсов оптимальной формы

В усилителях мощности управляющих импульсов, близких к оптимальным по форме, обычно используется предварительно заряженный конденсатор , колебательный разряд которого на обмотку импульсного трансформатора (рис.30,а) обеспечивает требуемую форму начального участка импульса, а затем на первичную обмотку подается напряжение от основного источника питания с напряжением .

Конденсатор С₁ заряжается от второго источника питания . Сопротивление резисторадолжно быть таким, чтобы его ток был существенно меньше вторичного тока, приведенного к первичной обмотке, так как питание импульсного трансформатора через резистор нецелесообразно из-за увеличения потерь энергии. После открывания транзистора конденсатор в течение 20...30 мкс разряжается почти по экспоненте (рис.30,б). Когда напряжение на нем снизится до, откроется диод VD3, и в дальнейшем к первичной обмотке будет приложено неизменное напряжение основного источника питания, обеспечивающее требуемую внешнюю характеристику управляющего сигнала. Известны схемы с использованием двух конденсаторов, которые предварительно заряжаются до разных уровней.

На рис.30,а опущены вторичные цепи, но попутно показан удачный вариант возвращения энергии электромагнитного поля импульсного трансформатора в цепь источника питания . Конденсатор, общий для всех УМ, воспринимает эту энергию, а затем частично передает ее конденсатору. Кроме того, добавлены два диода VD1 и VD2, позволяющие управлять УМ от двух ФД для получения сдвоенных управляющих импульсов, которые необходимы в трехфазных мостовых схемах. Такие диоды можно поставить во всех рассмотренных схемах УМ и ФД.