Современная электроника №1/2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 50 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2021 Физико-математическое моделирование энергетических процессов в импульсных прямых ксеноновых лампах, работающих в электрических схемах Часть 2 Рис. 1. Временные зависимости мгновенных электрических токов i channel ( t ): а) в расширяющемся плазменном канале; б) в установившемся по объёму плазменном канале Во второй части статьи приводятся результаты экспериментальных измерений и их сопоставление с расчётными данными, полученными при помощи физико-математического моделирования временных характеристик энергетических параметров плазменного канала дугового электрического разряда в импульсных прямых ксеноновых лампах при работе в электрических схемах на основе модулятора с квазистабильными по амплитуде прямоугольными импульсами напряжения. Юрий Мандрыко, Александр Чирцов (Санкт-Петербург) Эксперимент Соответствие результатов экспери- ментальных исследований и расчётов, проведённых в рамках построенной физико-математической модели, про- верялось на лампе типа ИНП-5/45 для двух значений электрического напря- жения ( U lamp 1 =169 В и U lamp 2 =223 В) нанакопительнойёмкостиC K =13мФбло- ка конденсаторов для второго режима функционирования электрической схе- мы питания (см. рис. 1 в части 1). Сило- вой импульс напряжения накачки был приложенк газоразрядному промежутку лампы, между электродамикоторойпред- варительнобыл сформированплазмен- ный канал псевдодежурной дуги. Регистрация переходных характери- стик мгновенных напряжений, пропор- циональных переходным характеристи- кам мгновенных напряжений накачки между электродами ИКЛ u lamp ( t ), осу- ществлялась с помощью резистора R5, находящегося в нижнем плече рези- сторного делителя R5–R6. Мгновен- ные напряжения, снимаемые с резисто- ра R5, пропорциональны мгновенным напряжениям накачки u lamp ( t ) между электродами (анодом и катодом) ИКЛ. Регистрация экспериментальных вре- менных зависимостей мгновенных электрических токов накачки i channel ( t ) в плазменном канале импульсной ксе- ноновой лампы ИКЛ, приведённых на рисунках 1а, 1б вместе с результатами решения системы уравнений для расчё- та мгновенных токов i channel ( t ) в плазмен- ном канале, осуществлялась с помощью резистора (активного сопротивления) R3. На представленных рисунках: 1 и 1* – экспериментальная и рассчитанная характеристики при U lamp1 =169 В; 2 и 2* – экспериментальная и рассчитанная характеристики при U lamp 2 =223 В. Экс- периментальные временные характери- стики мгновенных электрических мощ- ностей накачки, поступающих в лампу, были определены с помощью электри- ческих напряжений накачки U lamp между электродами лампыИКЛ и измеренных временных характеристик мгновенных электрических токов накачки i channel ( t ) в плазменном канале. Импульсный ста- билитрон (диод Зенера) VD4 предна- значен для защиты осциллографа 3 от перенапряжений на резисторе R5, воз- никающих при отсутствии стабилитро- на VD4, во время воздействия импульса высокого напряжения зажигания (под- жига) между анодом и катодом ИКЛ. Как следует из рисунков 1а, 1б, экс- периментальные и рассчитанные временные зависимости мгновенных токов i channel ( t ) в процессе формирова- ния ксенонового плазменного канала дугового электрического разряда в ИКЛ удовлетворительно согласуются между собой, что свидетельствует об адекват- 120 155 2 1 i channel , A i channel , A 2 1 2* 1* 110 145 100 135 125 115 105 95 85 75 50 100 150 200 t , μ s t , μ s 250 300 350 400 100 150 200 250 300 350 400 450 500 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2* 1* а б