оказаться, что при большом соотношении резистивных плечей делителя и малой компенсируемой емкости расчетное значение емкости Сш получается весьма малым. Так, при Спп = 50 пФ и (R2IR3) =250 емкость Сш должна быть разной 0,2 пФ. Учитывая, что конденсаторы такой емкости промышленностью-не выпускаются, целесообразно емкость Сш увеличить до приемлемого значения, а параллельно резистору включить дополнительную емкость Сдоп. В этом случае условие компенсации выражается зависимостью

2 Сш = 3 (Сдоп + Сд п).

3.5. Элементная база высоковольтных источников электропитания

Выбор схемы и конструктивно-технологического исполнения ВИЭП определяется, прежде всего, имеющейся в распоряжении-разработчика элементной базой. Так, отсутствие достаточно высоковольтных диодов или транзисторов приводит к необходимости их последовательного соединения с выравниванием напряжения на каждом элементе и заливкой изолирующим компаундом. Характеристики высоковольтных конденсаторов оказывают существенной влияние на габариты ВИЭП и его выходные параметры. Применение динисторов вместо тиристоров, как правило, упрощает схему управления ими. Наиболее массивными элементами ВИЭП являются высоковольтные трансформаторы и дроссели, намотка которых производится с учетом сравнительно большой толщины изоляции.

Ниже рассмотрены некоторые типы электрорадиоэлементов, применяемых в высоковольтных ИЭП.

Переключающие транзисторы. Транзисторы в высоковольтных ИЭП импульсного действия работают в режиме переключения, поэтому к ним предъявляются требования высоких пробивного и максимально допустимого обратного напряжений. При повышенной частоте коммутации биполярные транзисторы должны иметь малые времена нарастания и спада тока коллектора. Такие приборы выполняются на основе кремния, так как высокое обратное напряжение в настоящее время может обеспечить лишь этот материал [57].

При работе транзисторов в режиме переключения к коллектору и эмиттеру может быть приложено значительное обратное напряжение, если транзистор не успевает перейти из открытого насыщенного состояния в закрытое. Для оценки работы в этом режи- ме проводится условная классификация высоковольтных транзисторов по времени спада /сп тока коллектора (табл. 3.9). Этот параметр наиболее точно характеризует переключательные свойства-транзисторов, в то время как рассасывания рас и время выключения /выкл определяются не только свойствами прибора, но и схемой и режимом измерения.

В высоковольтных ИЭП находят применение переключающие-транзисторы, некоторые типы и основные характеристики которых

Приведены в табл. 3.10. Из таблицы видно, что при одинаковой выходной мощности с повышением напряжения транзистора увеличивается время спада. Это связано с необходимостью повышения удельного сопротивления и увеличения толщины высокоомного слоя, в котором накапливаются носители заряда.

Таблица 3.10

Высоковольтные транзисторы имеют низкие коэффициенты передачи тока /121Э- Составные транзисторы на их основе позволяют получить высокие значения допустимого напряжения между коллектором и базой, коллекторного тока и коэффициента передачи тока, но по переключательным свойствам составные транзисторы уступают одиночным.

Среди высоковольтных транзисторов представляют интерес приборы КТ826 и КТ828, широко применяемые в ИЭП с бестрансформаторным входом. Исследования их характеристик в составе ИЭП выявили зависимости временных параметров от режима работы. На рис. 3.47 приведены кривые, которыми можно воспользоваться при выборе гарантированной паузы Тг.п при переходе тока через нулевое значение в схеме двухтактного инвертора напряжения в зависимости от коэффициента усиления k для различных коллекторных токов /к-

Транзистор КТ834 выполнен по схеме Дарлингтона и поэтому имеет сравнительно высокое значение коэффициента /1213. который

при токе /к=10 А и напряжении (7кэ=5 В изменяется от 60 до 1250.

Следует отметить, что время выключения транзисторов увеличивается с повышением температуры. В табл. 3.11 приведены данные по переключающим транзисторам Swith Мах фирмы RCA,

12-10

КГ828 0,5

2 5 45 10 20 40 50 к

КЗ доп

Рис. 3.47. Зависимость времени Хг.п от коэффициента k

Рис. 3.48. Измерение времени выкл по кривым изменения тока и напряжения

иллюстрирующие указанную зависимость. Время выключения выкл, указанное в таблице, измерялось от момента достижения нарастающим напряжением значения 0,1 f/кэ до момента достижения спадающим током значения 0,1 /к (рис. 3.48).

Таблица 3.11

В высоковольтных ИЭП в качестве переключающих могут быть использованы полевые транзисторы [72], которые имеют ряд существенных отличий по сравнению с биполярными приборами. Прежде всего, полевые транзисторы обладают высоким быстродействием. Как известно, в источниках импульсного действия основные потери мощности в транзисторах имеют место во время переходных процессов, определяемых временами включения и выключения коммутируемого тока. Особенностью биполярных транзисторов является невысокая проводимость и увеличенная толщина кол-