Министерство образования и науки российской федерации сибирский федеральный университет
 Скачать 1.71 Mb.
|
[1, рис. 8.4]. Стабилизатор +200 В представляет компенсационно-параметри- ческую схему стабилизатора с последовательно включенным регулирующим элементом и управлением со стороны выхода. Стабилизатор включает в себя шесть параллельно соединенных регулирующих ламп Л, Л, Л, Л, Л, Л, управляющую лампу Л, катодный повторитель Ли источник опорного напряжения на стабилитроне Л. Напряжение на аноды регулирующих ламп подается с выпрямителя Д блока 86. Принцип действия стабилизатора основан на изменении внутреннего сопротивления регулирующих ламп, включенных последовательно сна- грузкой стабилизатора. Катодный повторитель уменьшает воздействие импульсной нагрузки на стабилизатор. 8.3. Вторичные источники электропитания 235 При увеличении напряжения на выходе электронного стабилизатора вследствие увеличения напряжения питающей сети или уменьшения тока нагрузки) соответственно увеличивается положительный потенциал на управляющей сетке лампы Л, а вместе с этими анодный ток через нее. Увеличение анодного тока уменьшает напряжение на аноде управляющей лампы, что ведет к увеличению отрицательного потенциала на управляющей сетке катодного повторителя лампы Л. Ток через лампу Л уменьшится, что приведет к увеличению отрицательного потенциала на управляющих сетках регулирующих ламп, тек увеличению внутреннего сопротивления регулирующих ламп. В связи с этим увеличивается падение напряжения на регулирующих лампах. Так как регулирующие лампы соединены последовательно сна- грузкой, то выходное напряжение уменьшится до номинальной величины. Аналогичный процесс происходит в случае уменьшения напряжения на выходе (вследствие уменьшения напряжения питающей сети или увеличения тока нагрузки. Опорное напряжение –150 В на стабилизатор +200 В подается с выхода стабилизатора –150 В. Напряжение накала ламп поступает от накального трансформатора Тр3, расположенного в блоке 86. Стабилизатор –150 В аналогичен стабилизатору +200 В и содержит параллельно соединенные регулирующие лампы Л, Л, Л, управляющую лампу Ли стабилитрон Л. Левая половина лампы Л является усилителем, а правая половина – катодным повторителем. Стабилитрон Л для данной схемы является источником опорного напряжения. Напряжение на аноды регулирующих ламп подается с выпрямителя Д блока 86. Стабилизатор –150 В работает потому же принципу, что и стабилизатор В, стой лишь разницей, что в данной схеме предусмотрена компенсация влияния изменения напряжения накала управляющей лампы. С этой целью применен катодный повторитель, собранный на правой половине лампы Л. Накалы ламп стабилизатора питаются от накального трансформатора Тр3 блока 86. Выпрямитель 3 000 В (Д и Д) вырабатывает постоянное напряжение для питания анода регулирующей лампы стабилизатора –2 000 В, выпрямитель В работает по схеме удвоения напряжения. Напряжение на выпрямитель подается с трансформатора Tpl, размещенного в блоке 86. Схему удвоения напряжения можно представить как две последовательно соединенные однополупериодные схемы, из которых одна образована диодом Д и конденсатором C 1, a вторая – диодом Д и конденсатором С. Глава 8. Система энергоснабжения радиолокационной станции ПР и вторичные источники питания 236 При положительном потенциале на клемме И ток идет через диод Д и заряжает конденсатор С до напряжения, близкого к амплитудному значению напряжения вторичной обмотки трансформатора Tpl блока 86. В следующий момент, когда положительным становится напряжение на клемме И, ток пойдет через конденсатор Си диод Д. При этом конденсатор С зарядится также до напряжения, близкого к амплитудному. Конденсаторы Си С соединены последовательно, и поэтому напряжение на выходе выпрямителя будет равно сумме напряжений на конденсаторах Си Ст. е. почти удвоенному амплитудному значению напряжений вторичной обмотки трансформатора Tpl блока 86. Стабилизатор –2 000 В состоит из регулирующей лампы Л, управляющей лампы Ли стабилитрона Л. На анод регулирующей лампы подается напряжение порядка +3 000 В, на экранную сетку – стабилизированное напряжение +200 В. Стабилитрон Л в данной схеме является источником опорного напряжения В как для регулирующей, таки для управляющей ламп. Опорное напряжение +150 В подается на управляющую сетку регулирующей лампы Л. Принцип действия стабилизатора основан на изменении внутреннего сопротивления регулирующей лампы, включенной последовательно сна- грузкой. 8.3.4. Стабилизатор 6,3, 110, +200 В (блок 33) Стабилизатор 6,3, 110, +200 В (блок 33) предназначен для питания цепей накала потенциалоскопических трубок блока 75 переменным стабилизированным напряжением 6,3 В блоков ММ переменным стабилизированным напряжением 110 В анодных цепей электронных ламп блока 75 постоянным стабилизированным напряжением +200 В ЭЛТ блока 56 постоянным напряжением +1 200 и –1 700 В. Функциональная схема блока приведена в [1, рис. 8.5]. В состав блока входят • элементы сигнализации и защиты от короткого замыкания (Пр1–Пр4, Л3–Л6); • регулирующий элемент (дроссель насыщения Др • схема управления (Ли Л • трансформатор Tpl для накала субблока +200 В • трансформаторы Три Тр4; • система блокировки с кнопкой Кн 8.3. Вторичные источники электропитания выпрямители +1 200 В (Д) и –1 700 В (Д • переключатель (В • субблок +200 В (У. Стабилизатор 6,3, 110 В содержит трансформаторы Три Тр3, дроссель насыщения Др, регулирующую лампу Ли управляющую лампу Л. Дроссель насыщения включен последовательно с первичными обмотками трансформаторов Три Тр4. С трансформатора Тр3 снимается переменное напряжение 6,3 Вас трансформатора Тр4 – переменное напряжение В. Анодная цепь регулирующей лампы Л через обмотку подмагничивания дросселя насыщения питается постоянным стабилизированным напряжением В, которое подается с блока 64. Переключатель В служит для включения и выключения накального и анодного напряжений потенциалоскопических трубок блока 75 за счет коммутации переменного напряжения 220 В, которое подается на первичную обмотку трансформатора Три высоковольтный трансформатор Tpl, расположенный в блоке 86. Работа схемы стабилизатора основана на принципе использования нелинейных свойств насыщенного магнитного сердечника. В процессе работы магнитная проницаемость стали дросселя, а следовательно, и индуктивность его изменяются при изменении подмагничивания сердечника постоянным током. При увеличении подмагничивающего тока индуктивность дросселя уменьшается, а приуменьшении возрастает. При повышении напряжения питающей сети повышается напряжение на вторичной обмотке трансформатора Тр4, питающей нить накала управляющей лампы Л. При увеличении напряжения накала лампы Л увеличивается ее анодный токи уменьшается внутреннее сопротивление. Анод лампы Л оказывается под более отрицательным потенциалом относительно корпуса, и регулирующая лампа получает дополнительное отрицательное смещение. В результате анодный ток лампы Л уменьшится, уменьшится и ток подмагничивания дросселя насыщения, последовательно включенного в анодную цепь лампы Л. Реактивное сопротивление дросселя насыщения увеличится, увеличится и падение напряжения на нем, напряжение на первичной обмотке трансформатора Тр4 уменьшится. Соответственно уменьшится и выходное напряжение трансформатора Три выходное напряжение трансформатора ТрЗ3, так как дроссель Др является общим регулирующим элементом. Аналогичный процесс происходит ив случае уменьшения напряжения питающей сети. Глава 8. Система энергоснабжения радиолокационной станции ПР и вторичные источники питания 238 Выпрямители –1 700, +1200 В собраны по однополупериодной схеме выпрямления. Трансформатор Тр2 выдает напряжение 1 300 В, которое подается на выпрямители. Субблок +220 В (У) работает по схеме стабилизатора напряжения с регулирующей лампой, включенной последовательно с нагрузкой. 8.3.5. Блок выпрямителей (блок Блок выпрямителей (блок 15) предназначен для питания стабилизаторов напряжения ±6,3, ±12,6, ±27 В блока 21. Блок выдает постоянное напряжение ±40, ±18, ±20, ±12, ±35, ±28 В [1, рис. 8.6]. Выпрямители ±40 Впитают источники опорного напряжения и схемы включения в стабилизаторах +6,3 и –6,3 В, а выпрямители ±20 Вис- точники опорного напряжения и схемы включения в стабилизаторах ±12,6 и ±27 В. Выпрямители ±12, ±18 и ±35 В собраны по трехфазной мостовой схеме и служат для питания стабилизаторов напряжения ±6,3, ±12,6 и ±27 В соответственно. Напряжение сети через предохранители Пр1–Пр9 поступает на трансформаторы Tpl, Тр2, Тр3. С вторичных обмоток трансформатора напряжения подаются на выпрямители. Выпрямитель на диодах Д, Д и Д собран по трехфазной однополупериодной схеме. На выходе выпрямителя включен Г-образный фильтр, состоящий из резистора R 7 и конденсатора С. Выпрямитель У на тиристорах Д, Д, Д и диодах Д, Д, Д собран по мостовой трехфазной схеме и питает стабилизатор +6,3 В, 0,3 А блока 21 напряжением ±12 В. Выпрямитель У управляется за счет включения тиристоров Д, Д и ДЗ в плечи моста. Свойство управляемого выпрямителя использовано при защите полупроводникового стабилизатора от коротких замыканий в нагрузке. Сигнал Датчик перегрузки поступает с блока 21 на управляющий электрод тиристоров Д, Д и Д, открывая или закрывая их. При коротком замыкании цепь поджига обесточена, тиристоры закрыты. Напряжение на выходе выпрямителя равно нулю. Остальные трехфазные выпрямители аналогичны рассмотренным ранее. 8.3. Вторичные источники электропитания 239 Напряжения –28 В, снимаемые непосредственно с выхода выпрямителей Д7–Д9, Д10–Д12, Д13–Д15, Д16–Д18 (до фильтра, подаются на схемы первоначального включения стабилизаторов блока 21, а напряжения –20 В, снимаемые с выхода фильтров, поступают на дополнительные источники опорного напряжения стабилизаторов блока 21. 8.3.6. Стабилизатор ±6,3, ±12,6, ±27 В (блок Стабилизаторы ±6,3, ±12,6, ±27 В (блок 21) выдают стабилизированные напряжения ±6,3, ±12,6 и ±27 В для питания схем на полупроводниковых приборах. Блок включает в себя шесть стабилизаторов напряжения +6,3, –6,3, +12,6, –12,6, +27 и –27 В, выполненных в виде субблоков. Стабилизаторы напряжения ±6,3 В выполнены на полупроводниковых приборах по схеме последовательной стабилизации [1, рис. 8.7]. В качестве регулирующего элемента используется переход эмиттер- коллектор транзистора ПП1. Для согласования усилителя обратной связи (УОС) с основным регулирующим элементом (ПП1) в целях уменьшения тока управления применяется согласующий каскад составного транзистора, состоящий из двух транзисторов ПП1 и ПП2 (У. УОС выполнен по схеме симметричного дифференциального усилителя на транзисторах ПП3 и ПП4 (У. В качестве источника опорного напряжения используется двухкаскадный параметрический стабилизатор на стабилитронах Д, Д (У) – первый каскад и Д (У) – второй каскад. Стабилизатор напряжения имеет схему защиты от короткого замыкания в нагрузке, состоящую из трех датчиков Э, Э и Э (У) на магни- тоуправляемых контактах. Напряжение питания на эмиттер регулирующего элемента, состоящего из основного транзистора ПП1 и согласующих транзисторов ПП1 и ПП2 (У, поступает с блока 15 через последовательно включенную нагрузку. Эмиттеры транзисторов ПП3 и ПП4 дифференциального УОС соединены между собой и подключены к источнику опорного напряжения на стабилитроне Д. На базу транзистора ПП4 подается часть выходного напряжения, коллектор транзистора ПП4 питается напряжением, снимаемым с выхода первого каскада параметрического стабилизатора. База транзистора ПП3 подключена к положительной шине, а коллектор через переход база – эмиттер ПП1 – к отрицательной шине выходного стабилизированного напряжения. Глава 8. Система энергоснабжения радиолокационной станции ПР и вторичные источники питания 240 Отличие схемы стабилизаторов ±12,6 и ±27 Вот схемы стабилизатора В состоит в том, что усилитель обратной связи выполнен по схеме с общим эмиттером на транзисторе ПП3, который питается опорным напряжением со стабилитрона Д. 8.3.7. Стабилизатор ±12,6, –20, –150 В (блок Стабилизатор ±12,6, –20, –150 В (блок 13) выдает стабилизированные напряжения +12,6, –20, –150 В, нестабилизированное напряжение +60 В и нестабилизированное напряжение +30 В [1, рис. 8.8]. Выпрямитель Д собран по однофазной мостовой схеме. Выпрямитель выдает напряжение порядка 300 В для питания параметрического стабилизатора, выполненного на газоразрядном стабилитроне Л, с выхода которого снимается напряжение –150 В. На выходе выпрямителя включен Г-образный фильтр, состоящий из конденсатора Си дросселя Др. Конденсатор С препятствует возникновению возможных релаксационных колебаний стабилитрона. Выпрямитель Д собран по мостовой схеме с Г-образным фильтром на выходе, состоящим из дросселя Др и конденсатора С. На выходе выпрямителя включен балластный резистор R6 и предохранитель Пр. Стабилизаторы напряжения +12,6, –12,6 и –20 В выполнены в виде субблоков. Субблоки стабилизаторов напряжения питаются от трансформатора. Стабилизатор напряжения –20 В предназначен для питания выпрямителя +7,5 кВ (субблок +7,5 кВ, который размещен в блоке 10. Стабилизаторы напряжения +12,6 и –12,6 В предназначены для питания схем на полупроводниковых приборах. Сигнальные лампы АВАРИЯ (Л, Л, Л) указывают на неисправности источников питания –20, +12,6 и –12,6 В. Трансформаторы Tpl и Тр2 защищены предохранителями Пр2–Пр4 и Пр. 8.3.8. Выпрямитель +7,5 кВ (субблок 7,5 кВ) Выпрямитель +7,5 кВ (субблок 7,5 кВ) предназначен для питания анода трубки блока 10 и выдает напряжение +7,5 кВ. Для получения стабильности выходного напряжения питание суб- блока осуществляется от стабилизированного источника питания –20 В блока 13. 8.3. Вторичные источники электропитания 241 В состав субблока входят [1, рис. 8.9]: • преобразователь постоянного напряжения (задающий генератор и усилитель мощности • высоковольтный трансформатор Тр2; • выпрямитель высоковольтный, выполненный в виде узла У. Задающий генератор [1, рис. 8.10] состоит из транзисторов ПП1, ПП2; трансформатора Tpl, имеющего три обмотки коллекторную, базовую и выходную. Задающий генератор выполнен по двухтактной схеме автогенератора с трансформаторной связью. Транзисторы автогенератора включены по схеме с общим эмиттером. Схема позволяет получить на выходе автогенератора напряжение симметричной и практически прямоугольной формы, что повышает коэффициент полезного действия преобразователя. Резисторы R 1 и R 2 с конденсаторами Си Св цепи базы транзисторов ПП1 и ПП2 предназначены для улучшения формы импульса выходного напряжения генератора. Делитель напряжения R 3 и R 4 обеспечивает надежный запуск генератора. При подаче напряжения питания –20 В с блока 13 на резисторе R 3 появляется напряжение, минус которого приложен к базам транзисторов, вызывая отпирание одного из них. Предположим, что открыт транзистор ПП1. Тогда напряжение питания В (за вычетом небольшого падения напряжения на переходе эмиттер коллектор) окажется приложенным к половине коллекторной обмотки, создавая на обмотках трансформатора ЭДС с полярностью, указанной в [1, рис. 8.10] (знаки даны без скобок. ЭДС базовой обмотки 5–6 создает на базе транзистора ПП1 отрицательное напряжение по отношению к эмиттеру, а обмотка 4–5 на базе транзистора ПП2 – положительное напряжение по отношению к эмиттеру. Следовательно, когда транзистор ПП1 открыт, транзистор ПП2 закрыт. Транзистор ПП1 будет открыт до тех пор, пока магнитный поток в сердечнике трансформатора не достигнет величины насыщения. В этот момент скорость изменения магнитного потока становится равной нулю или очень малой, ЭДС в обмотках трансформатора Tpl также станет равной нулю (или значительно уменьшится. Резкое уменьшение токов в обмотках вызывает появление в обмотках ЭДС противоположной полярности [1, рис. 8.10] (знаки в скобках. Теперь базовая обмотка 4–5 создает на базе транзистора ПП2 отрицательное напряжение по отношению к эмиттеру, что приводит к открыванию этого транзистора и возникновению тока в коллекторной обмотке Глава 8. Система энергоснабжения радиолокационной станции ПР и вторичные источники питания 242 2–3 в направлении, указанном пунктирной стрелкой. При этом ЭДС базовой обмотки 4–5 возрастает, что вызовет дальнейшее увеличение коллекторного тока. Процесс протекает лавинообразно и приводит транзистор ПП2 в режим насыщения. В обмотке 7–9 трансформатора Tpl наводится ЭДС прямоугольной формы, которая подается на вход усилителя мощности. Усилитель мощности выполнен на транзисторах ПП3 и ПП4. Переключение транзисторов ПП3 и ПП4 происходит с частотой задающего генератора. Напряжение с обмотки 7–8 высоковольтного трансформатора Тр2 подается на выпрямитель У, представляющий собой схемы удвоения. С выхода выпрямителя напряжение подается непосредственно на анод трубки. 8.3.9. Блок питания –24, ∼80, ±110 В (блок 36) Блок питания –24, ∼ 80, ±110 В (блок 36) предназначен для питания АТГС от сети или от аккумуляторов постоянным напряжением –24 В и переменным напряжением 80 В, блока 32 стабилизированным напряжением ±110 В и цепей включения РЛС от аккумуляторов напряжением –24 В. В состав блока входят [1, рис. 8.11]: • выпрямитель –24 В • преобразователь постоянного напряжения от аккумуляторов в переменное В, 15–50 Гц • стабилизатор постоянного напряжения ±110 В. При отсутствии напряжения сети АТГС питаются от аккумуляторов напряжением –24 В, а цепи вызова АТГС напряжением 80 Вот преобразователя. Питание преобразователя осуществляется от аккумуляторов при подаче на блок сигнала вызова от АТГС. Преобразователь состоит из задающего генератора на транзисторах ПП1 и ПП2 и усилителя мощности на транзисторах ПП4 и ПП5. Работа задающего генератора аналогична работе задающего генератора субблока +7,5 кВ. При питании от сети напряжение поступает на трансформатор Тр4, который выдает переменное напряжение 80 В для питания вызова АТГС и –24 В с выпрямителя Дна АТГС. Кроме этого, напряжение –24 В с выпрямителя Д поступает на обмотку реле Р, которое своими контактами переключает питание вызова АТГС с преобразователя на трансформатор Тр4, отключает цепь питания преобразователя и переключает питание аппаратов АТГС с аккумуляторов на выпрямитель Д. 8.3. Вторичные источники электропитания 243 Стабилизатор ±110 В предназначен для питания блока 32 стабилизированным напряжением ±110 В. Питание обмотки смещения магнитного усилителя УМ осуществляется от выпрямителя Д с фильтром (конденсатор Си параметрического стабилизатора на стабилитроне Д напряжением ±10–12 В. Основной выпрямитель Д2–Д5 собран по мостовой схеме и выдает напряжение приблизительно ±130 В. На выходе выпрямителя включен конденсатор фильтра СВ плечи моста включены рабочие обмотки магнитного усилителя. Магнитный усилитель является предварительным стабилизатором напряжения и позволяет поддерживать постоянный режим работы регулирующего транзистора ПП3. В качестве регулирующего элемента использован составной транзистор, состоящий из основного ПП3 и согласующего ПП1 (У, включенные последовательно с нагрузкой. |