Внедрение: 2016 г.

Модули L‑502 и E‑502, имеющие синхронную систему ввода-вывода, успешно применяются в том числе и для задач управления, требующих воспроизведения напряжения заданной формы. Ниже приводим пример применения L‑502 в качестве управляющего модуля мощным источником светового излучения.

Для моделирования силового и функционального воздействия мощного некогерентного оптического излучения природных и техногенных вспышек на материалы и оптико-электронную аппаратуру в НИИ ОЭП разработан и эксплуатируется излучатель – широкоформатная ламповая панель (ЛП) с номинальной электрической мощностью до 3 МВт в течение импульса длительностью до 10 секунд [1]. 

Принципиальным отличием его от открытых импульсных излучателей дугового действия является использование трубчатых ксеноновых ламп низкого давления в нестандартном, форсированном по энергии, режиме электропитания. Излучатель содержит до 14 ламп с системой полуцилиндрических отражателей, размещенных вертикально в одной плоскости с постоянным шагом установки (рисунок 1), и обеспечивает чистые условия при штатных испытаниях материалов, образцов оптики и оптико-электронной аппаратуры. 

Рисунок 1. Излучатель (14‑ламповая панель на базе ламп ИНП‑16/250) с диагностическим комплексом.

Электропитание ЛП получает от тиристорного выпрямителя КТЭУ‑4000, при этом каждая лампа соединена с его выходом через разделительный диод, а с собственным инициирующим разряд конденсатором – через сопротивление 20 Ом. Для сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя включен фильтр: дроссель 0,5 мГн и емкость 25 мФ, что ограничивает крутизну переднего фронта токового импульса на уровне десятков миллисекунд.

Управление током ламповой панели во времени и, соответственно, временной формой интенсивности излучения осуществляется компьютером со встроенной платой L‑502 и специально разработанным программным обеспечением, формирующим управляющее напряжение для выпрямителя.

Моделирование временной формы импульсов светового излучения осуществляется последовательной реализацией следующих процессов:

• высоковольтным импульсом синхронно генерируются искровые разряды во всех лампах;
• разрядом 14 конденсаторов в уже пробившихся лампах формируются плазменные каналы, соответствующие по уровню токов их рабочим значениям в сотни ампер;
• включившимися лампами производится подхват тока выпрямителя;
• тиристорным выпрямителем поддерживается заданная компьютером амплитудно-временная форма импульсов тока ЛП, формирующая требуемые характеристики светового излучения.

Авторы описывают развитие данного излучателя в сторону внедрения ШИМ‑преобразователя, обеспечивающего лучшую динамику управления ЛП. Способ управления ШИМ‑преобразователем авторы статьи не описывают, однако упомянутое ими применение L‑502 предполагает возможность использования не только канала ЦАП L‑502 для аналогового управления преобразователем, но и канала синхронного цифрового вывода L‑502 для непосредственной генерации ШИМ‑сигнала.    

Источник:
Бедрин А.Г., Гурьев А.П., Громовенко В.М., Соколова Г.А. Использование ШИМ-преобразователя в сетевой ламповой панели мощностью 3 МВт // XII Международная конференция «Прикладная оптика‑2016». Сборник трудов. – Санкт-Петербург. – 2016. – Том 2. – C. 254‑259.

Разработчик: Бедрин А.Г., Гурьев А.П., Громовенко В.М., Соколова Г.А. (ОАО НИИ ОЭП, г. Сосновый Бор, Ленинградская обл.)