РЕЗОНАНСНИЙ ПІДСИЛЮВАЧ АКТИВНОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ПОТУЖНОСТІ ПЕРІОДИЧНИХ ІМПУЛЬСІВ СТРУМУ

Анотація

Запропоновано еквівалентну схему та теоретично обґрунтовано дієздатність резонансного підсилювача середньої активної електричної потужності періодичних імпульсів струму, що генеруються у навантаженні. Підсилювач складається з двох послідовних активно-реактивних контурів із загальним ємнісним накопичувачем енергії. У першому контурі в режимі резонансу напруг здійснюється його заряд, причому зарядна напруга перевищує напругу джерела в число разів, що дорівнює величині добротності контуру. Після закінчення заряду до заданого рівня енергії ємність розряджається через індуктивність на активне навантаження. Періодичність заряду та розряду забезпечується узгодженою роботою комутаторів у контурах схеми із заданою частотою їх синхронного перемикання. Принципово запропонований підсилювач активної електричної потужності складається з підсилювача реактивної потужності (зарядний контур) і перетворювача реактивної потужності в активну потужність генерованого струму (розрядний контур). Отримані аналітичні співвідношення дозволяють орієнтуватися у величині зарядної напруги на ємності, яка може бути отримана залежно від часу заряду. Так, максимальна напруга, що встановлюється добротністю прийнятого для чисельних оцінок зарядного контуру, вимагає заряду протягом 0,004 с. Однак, вже 50% максимуму напруги досягається за набагато менший час ~ 0,0005 с (майже на порядок нижче за протяжність заряду до максимуму). Знайдені вирази для характеристик процесів у розрядному контурі дозволяють здійснити вибір параметрів таким чином, щоб забезпечити найбільший коефіцієнт посилення середньої потужності періодичної послідовності струмових імпульсів, що генеруються в активному навантаженні підсилювача. Показано, що значення середньої електричної потужності в навантаженні повинно залежати від співвідношення часів заряду та розряду, оскільки при заряді ємнісного накопичувача струм навантаження дорівнює нулю. Отримано, що величина посилення може на порядок перевищувати відповідний енергетичний показник джерела потужності.