Схемотехника и применение мощных импульсных устройств _2008 ч2

16.09.2011 06:41

ГЛАВА 7

СЛОЖЕНИЕ МОЩНОСТЕЙ И НАПРЯЖЕНИЙ

7.1. Сложение мощностей

Повышение мощности и напряжения импульсов требует увеличения расстояний между электродами в линии их формирования для достижения необходимой электрической прочности. Например, коаксиальная линия передачи с водяной изоляцией для создания импульса с напряжением 15 MB, мощностью 100 ТВт и длительностью 50 не, заряжаемая предварительно от промежуточного накопителя энергии за 300 не до напряжения 30 MB, должна иметь диаметр 16 м. Очевидно, что эта линия была бы непригодна для формирования подобных коротких прямоугольных импульсов, так как балансировка зарядов по окружности столь большого по площади проводника не может быть достигнута за приемлемое время. Предел по мощности для одиночной линии передачи достигается тогда, когда время прохождения электромагнитной волны вдоль окружности проводника становится сравнимым с временем разряда этой линии. На практике это ограничивает мощность, которую можно получить от одиночной линии, на уровне около 15 ТВт.

Для уровней импульсной мощности свыше этого значения генератор приходится делить на несколько отдельных частей, которые могут быть значительно более компактными, за счет чего доступный объем используется более эффективно. Эти отдельные генераторы, естественно, управляются синхронно (Рис. 7.1). Синхронизация независимых линий требует специальной техники, например ключей с лазерным управлением, имеющих очень малую нестабильность задержки включения. Для согласования генераторов с нагрузкой следует иметь в виду, что выходной импеданс генераторов должен быть связан с импедансом нагрузки соотношением Rl = Rg/n₉ где п — число параллельно включенных генераторов.