Ламповый генератор Советский патент 1948 года по МПК H03B1/02 

Для многих высококачественных генераторов желательно поддерживать ток определенной амплитуды при изменениях нагрузки. Например, в индукционных печах высокой частоты, применяемых в производстве металлических деталей электронных ламп, нагрузка генераторов изменяется с изменением количества металла, введенного в нагревательную катушку. Для поддержания тока заданной величины обычно применяются ручные средства регулирования, воздействующие на смещение сетки или анодное напряжение.

Предметом настоящего изобретения является генератор высокой частоты, обладающий постоянством силы тока вне зависимости от величины нагрузки.

В соответствии с изобретением, часть высокочастотного тока генератора выпрямляется и постоянная составляющая выпрямленного тока подается на сетку газоразрядной лампы, цепь анод-катод которой присоединена к цепи питания нити генераторной лампы. Таким образом, постоянная составляющая может регулировать величину мощности накала, подводимого к катоду генератора, и поддерживать постоянной величину тока высокой частоты на выходе.

На фиг. 1 изображена схема такого генератора; на фиг. 2-детальный вид одного случая нагрузки.

В качестве генераторной лампы взят триод 1, выходная цепь которого содержит источник высокого напряжения, подключенный к аноду через дроссель, и промежуточный контур 2, состоящий из параллельно соединенЕ1ЫХ нагрузочной катушки 3 и конденсатора настройки 4. Для поддержания колебаний высокой частоты служат сеточный контур с катушкой обратной связи 5, включенной последовательно с гридликом 6.

В промышленных применениях, где высокая частота служит для питания переменной нагрузки, например, когда витки индуктивности промежуточного контура окружают печь для нагрева металлических элементов, очень важно величину тока поддерживать постоянной.

Например, в ламповом производстве индуктивность 3 можно представить в виде ряда последовательно включенных катушек, смонтированных у откачечного станка для нагре109

вания ламп в различных положениях, как это схематично показано на фиг. 2. Ток высокой частоты должен поддерживаться постоянным даже и в том случае, когда число нагреваемых ламп меняется. Увеличение нагрузки генератора в случае постоянства напряжения вызывает падение тока высокой частоты на выходе. Для предотвращения уменьшения тока в нагревательных катушках здесь предусматриваются средства регулирования эмиссии катода генераторной лампы в соответствии с током на выходе. Небольшая часть тока высокой частоты, индуцируемая в антенну или в катушку 7, связанную с промежуточным контуром, выпрямляется диодом 8, благодаря чему в потенциометре 9 появляется постоянный ток, пропорциональный амплитуде тока промежуточной цепи. Сопротивление 10 и конденсаторы 11 подбираются такими, чтобы обеспечить сглаживание пульсаций выпрямленного тока.

Снимаемое с части потенциометра напряжение подается на управляющую сетку 12 газоразрядной лампы 13, которая с включенным последовательно переменным сопротивлением 14 щунтирует цепь питания нити генераторной лампы. После возникновения газового разряда сопротивление 14 оказывается включенным на зажимы источника питания нити, так как сопротивление газового разряда будет мало. Большой ток через сопротивление 14 и через катушку с железным сердечником 15 вызывает уменьшение напряжения на обмотках трансформатора накала 16, снижает температуру нити и ее эмиссию и вызывает уменьшение амплитуды генерируемого тока высокой частоты.

В нормальных условиях на сетку лампы 13 подается смещение от батареи 17, которое запирает тиратрон на время, пока ток генератора остается ниже определенной величиныВ эксплоатации можно так отрегулировать анодный ток, сеточное смещение и температуру катода, что определенная величина тока высокой частоты будет иметь место тогда,

110

когда нагрузка катушки 3 будет максимальной, т. е. когда ее витки будут окружать всю нагреваемую часть. В случае уменьшения индуктивной нагрузки, вследствие удаления части металла, амплитуда тока промежуточного контура будет стремиться возрасти. В результате чего падение нанряжения постоянного тока на потенциометре 9, нормально сбалансированное относительно напряжения батареи 17, увеличится и увеличит потенциал на сетке 12 в положительную сторону настолько, что в лампе 13 возникнет газовый разряд; ток, поглощаемый цепью 13 14, уменьшит эмиссию нити, а также амплитуду тока высокой частоты на выходе генератора.

Термическая инерция нити генераторной лампы и стабилизующее действие элементов фильтра выпрямительной цепи предотвращают резкие изменения выходной мощности Генератора. Если колебательная выходная мощность упадет ниже точки, при которой напряжение на потенциометре 9 поддерживает газовый разряд в лампе 13, разряд прекратится; напряжение на нити, а вместе с этим и выходная мощность генератора возрастут. Такие рабочие циклы, повторяясь, поддерживают в общем выходную мощность генератора существенно постоянной и на первоначально выбранном уровне. При передвижении движка потенциометра 9 вниз на потенциометре получается меньшее падение напряжения; поэтому в промежуточной цепи для возбуждения газового разряда в газоразрядной лампе с накаливаемой нитью потребуется меньшее снижение тока.

В одном из генераторов, сконструированном согласно настоящему изобретению, газоразрядная лампа позволяла регулировать напряжение вольфрамовой нити генераторной лампы в пределах от 60% нормального напрял ения при холостом ходе и до 95% при полной нагрузке.

При питании от сети переменного тока возбуждение и прекращение газового разряда можно легко осуществить небольшим изменением сеточного управляющего напряжения, так

как при подаче на анод газоразрядной лампы переменного напряжения разница между зажигающим и за; пирающим потенциалами на ее управляющей сетке мала, и лампа делается чувствительной к небольшим изменениям тока в нагрузке.

В случае применения генераторной лампы типа 1903 для питания индуктивности током высокой частоты силою 150 а хорошие результаты поЛ учены с диодом 8 типа I-V, потенциометром 9 в 10000 ом, конденсаторами // по 2 мкф, батареей 17 напряжением 45 в, сопротивлением 14 в 1000 ом, и лампой 13 - тиратроном .

Предмет патента Ламповый генератор, в котором, с целью поддержания постоянной амплитуды тока высокой частоты в колебательном контуре, использована регулировка эмиссии катода, отличающийся тем, что в нем параллельно первичной обмотке трансформатора накала включена своим анодом и катодом газоразрядная лампа, на сетку которой подано напряжение смещения, получаемое от выпрямителя, питаемого от колебательного контура генератора, причем в один из проводов питания первичной обмотки трансформатора накала включен дроссель с железным сердечником.

Фиг. 1

и.сточ1(и/с numoHuji