Spark приземяването високо налягане газове
Начало | За нас | обратна връзка
Един от основните елементи на импулсни генератори са ключови елементи, които позволяват правилното време за свързване на отделните компоненти на тези генератори на общата схема. Тези устройства трябва да издържат на високи напрежения (по-горе
100 кВт), бързо се включи (за
Единичните НЧ) и импулсни токове преминават висока амплитуда (най-малко 10 кА). В момента единствените устройства, които отговарят на всички тези изисквания са газовия искра високо налягане.
Статично повреда в газа
Накратко помисли какво означава "високо налягане" по отношение на спирачни механизми, използвани в импулсни.
От степента на физиката газоразрядни е известно, че статичен проба празнина газ дължина г настъпва при напрежение
където S - напречно сечение на еластични сблъсквания на електрони с молекули (или атоми) на газа, к - Болцман постоянна Т - температура на газа в Келвин, Ui - потенциал за йонизация на молекули (или атоми) на газа, P - налягане на газа, г - коефициентът на вторична емисии електрон от катод. Уравнение (6) представлява "законът на подобието", защото UC напрежение зависи само от продукта на независими променливи P и г.
Uravenenie (6) описва крива с минимум, който се нарича "Paschen крива."
Фиг. 3. крива Paschen (черно) и (7) (червен) за сух въздух.
(Pd) CD стойност, в която кривата Paschen има минимална стойност и съответната минимална разпределението на напрежението на някои газове са дадени в таблицата:
Spark приземяването на газ с високо налягане - нарастване работи на дясната клон на кривата на Paschen с Pd ≥ 1 атм * см >> (Pd) на компактдиска. Клонът дясно на кривата на Paschen при такъв натиск е приблизително чрез уравнение (въздух)
см. червено крива на фиг. 3. Отбележете, че в (7), Р налягане не е измерено в относителна и в абсолютни атмосфери (АТА).
Paschen крива (връзка (7)) също са валидни за хомогенно разпределение на електрическото поле в празнина г. На практика тази област в пропастта рядко е равномерно, така че съотношението (7) следва да се разглежда само като обща тенденция. Разнородност поле намалява напрежението повреда, която може да бъде разрешено за някои геометрична фактор по-голям от един, който трябва да бъде разделена дясната част (7). Важно е, обаче, че в този случай, законът на сходство, така че разбивка напрежение в газ на всяка геометрия с електроди Pd >> (Pd) KR определя от продукта от дължина празнина г на налягането на газа P.
Pulse разбивка на газ
Критерий (7) дава необходимо условие за статично разпределение на разликата газ, но не обясни как това разпределение се развива във времето. От физиката на газоразрядни е известно, че е необходимо разпределението на разликата газ, електрическо поле на електрона означава свободен път е по-голяма от енергията, придобит енергия йонизация въздействие на атома (или молекули) на газ. След появата на процес въздействие йонизация става лавина когато при всеки акт йонизация удвоява броят на свободни електрони. Тези електрони лавини има навсякъде разликата, а след това има т.нар Дълго - тесен канал, изпълнен с слабо дейонизирана плазма, прониква цялата разлика от катода към анода. След това, основната разряден ток е включен в тялото на лентата диск, се нагрява, разширени, устойчивост в крайна сметка намалява, което означава, че "разпределението" на разликата газ. За статичен разбивка на всички тези процеси не представляват интерес, обаче, тя се превърна в ключово значение за запалителни пропуски в генераторите на импулса.
Ако периодът от време на излагане на стрес се намалява до по-малко от
Една микросекунда, на разпределението на напрежението на разликата се увеличава в сравнение с (7). В този случай говорим за "импулсна разбивка" на газа. Увеличаването на пулса разбивка напрежение в сравнение с статични (7) е така, защото електрическа повреда е, най-общо казано, вероятностен процес, при който е невъзможно да се точно се предскаже, в който напрежението (или напрегнатостта на полето) разбивка възниква при различни условия и може да бъде само се изчисли вероятността за това събитие. За разбивка импулсна газ необходимо (вж. Фиг. 4), от една страна, че напрежението надвишава статичен UC разпределението на напрежението (това отнема време t0), и второ, че в междината появи свободни електрони и образува знаменца (това отнема време TD), и трето, на този знаменца образува ниско съпротивление искра канал, късо съединение разликата електрод (това отнема време TK - време за превключване).
Фиг. 4. Интервалите от време на различните етапи в развитието на импулсна разбивка в газа.
Вероятността за образуване на лента е различна от нула само ако U (т)> UC, където UC - статичен самостоятелно разбивка напрежение определя чрез връзка (7). Тази вероятност трябва да намалява с намаляването на наблюдение време TD, но да нараства с нарастване на разликата напрежение U (T). Следователно, може да се очаква, че вероятността импулс разбивка трябва да остане приблизително постоянно при постоянна стойност на продукт U (т) TD на.
Продължителност (t0 + TD) се определя до голяма степен от характеристиките на напрежение импулс U (Т), а TK на време за превключване се определя от свойствата на катодния. В "идеален" отвода - тя е такава, при която съпротивлението намалява от безкрайност до нула за TK време = 0. В съпротивлението на недвижими пренапрежение пада (не безкрайност или нула) за определен момент TK, което зависи и от дизайна на пренапрежение ,
Устойчивостта на канал искра
След като лентово устройство е преминал междина между електрод, оформен канал искра (или просто "искра") има някои малки, но ограничен проводимост, така че токът, протичащ през канала, води до освобождаване на топлинна енергия в него. Тази енергия се изразходва за отопление плазма в искрата, остатъчен газ възбуждане, емисията и т.н. Съществуващите теоретични модели на искра (Rompe-Veytselya, Toepler, Bragin), за да вземат предвид различната степен на тези процеси и следователно различно описват развитието на резистентност към предизвика течение на времето. Независимо от това, всички те дават зависимостта на съпротивлението под формата на искра
където г - дължина на празнина, С0 - параметър определя устойчивост искра в началния момент Т = 0, който се приема за преодоляване на разликата време знаменца interelectrode; к, г и г - определени параметри искра модел.
От (8) следва, че скоростта на падане на резистентност R (т) определя от уби скоростта на интеграла
Време за превключване на разликата искра
Чрез искрова междина и (т), настоящите потоци от R (т) устойчивост и следователно напрежение R (т) и (т), разпределени към него, което попада с течение на времето т. Попадат време на това напрежение определя време TK превключване, TK и следователно време падане определя от R (т) резистентност. Ние считаме, че схемата за определяне на тази зависимост от ориз. 3, в която DC напрежение UB амплитуда при време Т = 0 е включена в идеалния пренапрежение RH активното натоварване чрез променливо съпротивление R (т), симулиращи разликата искра. Ние предполагаме, че стойност на съпротивление R (Т) се дава от (7).
Фиг. 5. Източник на постоянно напрежение UB. включва RH натоварване през междината газ, чието съпротивление R (т) се променя с времето, съгласно (8).
Уравнение верига тази схема, когато т> 0 е на формата
.
Т времето = 0 се извършва от искра разликата в свързващата знаменца когато съпротивление R (0) все още е много голяма, така че във всеки краен RH изпълнено: R (0) >> RH. Тогава за 0 £ т £ TK. където Тк - характеристика време за които съпротивление R (т) капки от R (0) >> RH до R (ТК)
RH, RH резистентност може да бъде пренебрегнат в сравнение с R (т) в уравнение верига.
Два вида на газ запалителни отводители се използват в пулса инженерство - неуправляван и управлявани. Неуправлявани отводители - скока в която се инициира и развива под влиянието на UB на напрежението разбивка. което повишава до стойност UB> UC, където UC - статично разпределение напрежение определя по закона на сходство (4). Поставянето на UB = UC + DU, както пишат TK
(9), че неуправляеми отводи:
(1) - време TK намалява с намаляване на дължината празнина г и пропорционално увеличаване на налягането P. В този случай продуктът (Pd) не се променя, така UC и с това отвода за работно напрежение съхранява и само времето за превключване намалява - разтоварване започва да работи по-бързо.
(2) - времето TK намалява с увеличаване на DU свръхнапрежение при равни други условия. Но бяха отпаднали (10)
,
От това следва, че е необходимо разбивка пренапрежение отвода DU увеличава с покачването на работното напрежение. Следователно, време за превключване на неуправляеми пренапрежение намалява с увеличаване на степента на нарастване на работното напрежение (вж. Фигура 6).
Управлявани отводители - скок, който не да си проправят път под влиянието на работно напрежение UB. да започне разпадане контролирано отводи изискват външни задейства импулс. Този изходен импулс може да бъде електрически или, например, лазерен, неговата задача е да се създаде първоначална знаменца в орган, който развива разбивка искрова междина под действието на работното напрежение импулс UB. В успя отводители UB