Энергетические показатели выходной цепи генератора при режиме работы колебаниями второго рода. Коэффициент полезного действия выходной цепи генератора при колебаниях второго рода
. (4.4)
Подставив в это выражение значения и , получим
. (4.5)
Отношение амплитуды переменной составляющей напряжения к значению постоянной составляющей называется коэффициентом использования напряжения источника питания и обозначается буквой (кси). Этот коэффициент показывает, какую часть напряжения источника питания составляет выходное напряжение. В генераторах с независимым возбуждением значение коэффициента выбирают в пределах 0,8...0,95. Тогда КПД
. (4.6)
В качестве примера определим значения КПД при = 90° и при = 120°:
, .
Если принять = 1, то , . Сравнивая значение КПД при колебаниях второго рода со значением его при колебаниях первого рода, замечаем, что КПД выходной цепи генератора в режиме колебаний второго рода намного больше, чем в режиме колебаний первого рода.
Высокий КПД – важное преимущество генератора, работающего в режиме колебаний второго рода. Поэтому в мощных генераторах передающих устройств используется режим колебаний второго рода.
Рассматривая зависимость , видим, что при колебаниях второго рода КПД можно увеличить, уменьшив угол отсечки . Но при уменьшении , как видно из кривой зависимости , уменьшается мощность колебаний. Максимальная мощность генератора будет при =120°. Но КПД при этом не будет максимальным, так как при =120° имеет большое значение. Выбирают угол отсечки таким, чтобы на выходе генератора была достаточная мощность при высоком КПД, а – в пределах 60...90°.
Ключевой режим работы транзисторного и лампового генератора с независимым возбуждением. Ключевой режим работы генератора применяют для повышения КПД его выходной цепи.
Ч
Рисунок 4.3 – К пояснению КПД выходной цепи генератора
тобы уяснить сущность процесса повышения КПД, напомним некоторые моменты физического процесса преобразования энергии источника постоянного тока в энергию тока высокой частоты. Выше было показано, что перемещение энергии от источника питания в контур осуществляется носителями электрических зарядов – электронами. Движущиеся в ускоряющем электрическом поле электроны отбирают энергию от источника, а движущиеся в тормозящем поле, создаваемом напряжением контура, отдают ему энергию. Так происходит процесс преобразования энергии. Но в данном случае ставится задача выяснить эффективность процесса преобразования, т. е. определить, какая часть энергии источника питания преобразуется в энергию тока высокой частоты, иначе определить КПД выходной цепи генератора. Для наглядности пояснения удобно пользоваться кривыми, приведенными на рисунке 4.3, которые отображают работу генератора колебаниями второго рода при синусоидальной форме колебаний. Передача энергии в контур движущимися в тормозящем поле электронами происходит во время первого (на рисунке) полупериода – в промежутке времени t1–t4. Для увеличения КПД напряжение на выходном электроде должно иметь форму, показанную линией 2 на рисунке 4.3. Получение такого режима достигается подачей на вход генератора напряжения возбуждения, прерываемого ключом. Если возбуждать генератор импульсным напряжением, то в цепи анода (коллектора) ток будет протекать в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов. Включенный в выходную цепь, резонансный контур создает активное сопротивление нагрузки только для первой гармоники. Поэтому при любой форме тока напряжение на контуре (и на аноде или коллекторе) будет изменяться по гармоническому закону.
Литература: [6, стр.41 – 47].
Достарыңызбен бөлісу: |
