Мостовое сложение мощностей по напряжению и току.

Для практического применения классическая мостовая схема сложения мощности двух генераторов оказывается непригодной, поскольку, во-первых, содержит по два нагрузочных и балластных сопротивления и, во-вторых, даже при заземлении одной из точек схемы оказываются изолированными от корпуса один из генераторов и по одному из нагрузочных и балластных сопротивлений. Включением дополнительных трансформаторов можно осуществить необходимые заземления и объединить последовательно либо параллельно в одно нагрузочное и одно балластное сопротивления. При этом возможно большое многообразие вариантов построения мостовых схем. Рассмотрим только наиболее простые из них, содержащие наименьшее число трансформаторов.

Рисунок 1.Широкодиапазонные мостовые схемы сложения двух генераторов: а – по напряжению; б – по току.

На рисунке 1,а,б показаны мостовые схемы на трансформаторах 1:1 с магнитной связью с суммированием по напряжению (U_н=U_г1+U_г2 и R_н=2R_вх) и с суммированием по току (I_н=I_г1+I_г2 и R_н=R_вх/2). Трансформатор Т₁ подключает последовательно или параллельно к сопротивлению R_н оба генератора в фазе. Наоборот, через трансформатор Т₂ оба генератора подключаются к сопротивлению R_б, и при равенстве U_г1=U_г2 в нем не выделяется мощность. При соответствующих значениях R_н и R_б напряжение от одного из генераторов не поступает на выход другого. И тем самым обеспечивается их взаимная независимость в работе, т.е. условие баланса моста.

На рисунке 2,а,б показаны мостовые схемы для идентичных генераторов на трансформаторах – линиях 1:1 со сложением по напряжению ( и ) и току ( и ). В первой схеме балластные сопротивления включены по схеме многолучевой звезды, а во второй – по схеме многоугольника. В схеме сложения по напряжению происходит повышение нагрузочного сопротивления (R_н=NR_вх), что очень важно при построении низкоомных транзисторных генераторов. В то же время продольные напряжения на линиях оказываются неодинаковыми (наибольшее из них – на первой линии, так же как в трансформаторе, выполненном на другой линии).

В мостовой схеме сложения по току в номинальном режиме продольные напряжения на линиях отсутствуют и появляются они относительно малой величины только в аварийных режимах – при неидентичности генераторов и выходе из строя одного из них. Это снижает требования к ферритовым сердечникам. Главным недостатком такой схемы суммирования является снижение нагрузочного сопротивления R_н=R_вх/N.

Они выполняются в диапазоне частот от 0,1 МГц до 100 – 1000 МГц при уровнях мощности до 10 – 20 кВт.