Дискретно перестраиваемый конденсатор Советский патент 1980 года по МПК H01G5/38 

1

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в мощных радиопередающих устройствах для изменения частоты настройки колебательных контуров.

Известен дискретно перестраиваемый конденсатор, содержащий параллельно соединенные звенья, состоящие из последовательно соединенных элементов с постоянной емкостью различной величины и органов коммутации, с помощью которых наб1фается требуемая величина емкости дискретно перестраиваемого конденсатора l.

Поскольку в дискретно перестраиваемом конденсаторе должно выполняться требование исключения перегрузки его лементов по мощности при любом значеИИ емкости конденсатора, а при некоорых значениях емкости его установленная мощность не может быть использована полностью, то это йриводит к значительному увеличению установленной

МОЩНОСТИ дискретно перестраиваемого конденсатора.

Наиболее близким по технической сущности является дискретно перестраиваемый конденсатор, преимущественно для мощных радиотехнических устройств, содержащий элементы посто5шной емкости, соединенные с помощью двух шин и органы коммутации, размещенные между ними 21.

0

Недостатком данного конденсатора является значительная величина установленной реактивной моишости.

Цель изобретения - уменьщение величины установленной реактивной мощ5ности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном дискретно перестраиваемом конденсаторе, пренмуществон- . но для мощных радиотехнических устройств, содержащем sncMOHTiii постоянной емкости, соеддоюнные с помощью двух щин и органы коммутацуш, размещенные между ними, органы коммуташш

расположены в отрезках шин, причем, органы коммуташю одной из шин расположены во всех ее отрезках, а органы коммуташш другой в каждом втором ее отрезке.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого дискретно пе рестраиваемого конденсатора. Конденсатор содержит элементы постоянной емкости 1, соединенные с помощью шин 2 и 3, в которые включены органы комутапии4,5,6,7.Органы коммутации 4 слуат для подключения конденсатора во внешнюю цепь, причем органы коммутации 4, 5, 6 одной из шин 2 расположены во всех отрезках, а органы коммутации 4, 7 другой шины 3 в каждом втором ее отрезке.

Конденсатор работает следующим образом .

Если органы коммутации 5, 6, 7 находятся в замкнутом положении, то все элементы соединены параллельно, а величина емкости конденсатора максимальна и определяется выраже1шем

wax где k - общее количество элементов

в конденсаторе;

GO- величина емкости каждого элемента,

В этом случае номинальная реактивная мощность конденсатора максимальна и равна его установленной реактивной мощности.

При разомкнутых органах коммутации 5, 7 все К элементов соединены последовательно и емкость конденсатора

при этом будет минимальна

с - р / k hiih о

В этом случае номинальная реактивная мощность конденсатора также максимальна и равна его установленной реактивной мощности.

В предлагаемом конденсаторе соеди- нение элементов параллельно в рядь1, а рядов последовательно, дает множество значений емкости конденсатора, находящихся между величинами

Жох

Следует отметить, что в дискретно

перестраиваемом конденсаторе получение требуемой величины емкости с заданной точностью возможно путем отключения некоторых элементов в нескольких или во всех последовательно соединенных рядах.

В отличие от известного двоичного конденсатора, имеющего максимальную величину номинальной реактивной мощности только при одном максимальном значении емкости, предлагаемый конденсатор имеет минимальную величину номинальной реактивной мощности при нескольких значениях его емкости , кроме того, изменение величины емкости конденсатора в диапазоне от С до )(Можно производить только за счет периодического сокращения количества элементов в нем от максимального К до некоторого мигшмального.

Вследствие этого периодически, в зависимости от величины емкости конденсатора, изменяется его номинальная

5 мощность и величина относительного изменения емкости (шаг настройки), которая обратно пропорционально количеству элементов.

Предлагаемая схема конденсатора является более Э(}х})ективной с точки зрения коэффициента использования установленной- мощности, она дает возможность перерасцределять элементы таким образом, что для получения требуе5мой величины емкости конденсатора можно использовать почти все его элементы. При этом не требуется такой чрезмерный запас установленной реактивной мощности, как в других типах

0 конденсаторов, и это позволяет снизить величину установленной реактивной мощности конденсатора.

Од11ако для полной реализации указанного выше преимущества предлагаемой

5 схемы дискретно перестраиваемого конденсатора необходимо, чтобы номинальная реактивная мощность каждого элемента была равна отнощепию Q / К , где QJ - величина реактивной мощности,

0 требуемая для исключения перегрузки элементов конденсатора при величине его емкости, которой соответствует - минимальное количество элементов конденсатора, необходимое для обес5печения максимально допустимого шага настройки конденсатора.

При вьшолнении указанного условия установленная реактивная мощность предлагаемого конденсатора может быть записана в следующем виде:

Q,-q.(t

где И - число параллельно соединенных элементов в схеме конденсатора при по лучении минимально требуемой емкости

конденсатора () или число посi ледовательно соединенных рядов в его схеме при получешш максимально требуемой емксюти дискретно перестраивав мотх) конденсатора.(Суу,)ртричем в вьфа ние подставляется наименьшее из них. Мохдао показать, что лля обеспечения возможности перестройки дискретно перестраиваемого конденсатора без перегрузки его элементов, установленная реактивная мощность должна быть больше максимальной величины мощности, Qy не более, чем в ( И 1 | Н ) раз, т.е. коэффициент использования установленной реактивной мощности К - f iiilf ИСП.--Ч Н ). Оптимальная величина емкости каждохх элемента определяется по формуле; , Эффективность предлагаемого дискретно перестраиваемого конденсатора заключается в том, что его установленная реактивная мощность, а значит стоимос и габариты меньше, чем в известных дискретно перестраиваемых конденсаторов, что особенно важно при использовании их в мощных радиотехнических устройствах. Формула изобретения Дискретно перестраиваемый конденсатор, npeitMymecTseHHO для мощных радиотехнических устройств,- содержащий элементы постоянной емкости, соединенные с помощью двзгх шин и органы ком- муташш, размещенные между ними, отличаю щийс я тем, что, с делью уменьшения величины установленной реактивной мощности, органы коммуташш расположены в отрезках шин, причем органы коммутации одной из щин расположены во всех отрезках, а органы коммутации другой - в каждом втором ее отрезке. Источники информации, гфинятые Ео внимание при экспертизе 1.Патент США № 3900772, кл. 317-250, 19.О8.75. 2.Калужский А. Д. К расчету дискретного конденсатора переменной емкости.Вопросы радиоэлектроники , сер. ТРС, 1974, вьш. 2 (прототип).