Generador de inversión vectorial - Vector inversion generator
Un generador de inversión vectorial ( VIG ) es un dispositivo de multiplicación de voltaje y compresión de pulso eléctrico, que permite dar forma a un pulso de voltaje más bajo y más lento en uno más estrecho y de voltaje más alto. Los VIG se utilizan en tecnología militar, por ejemplo, algunas armas de energía dirigida , como etapa secundaria de otra fuente de energía pulsada, comúnmente un generador ferroeléctrico impulsado por explosivos .
Construcción
Los VIG de componentes discretos (en la imagen) consisten en una pila de choques de modo común bien acoplados interconectados con una pila de condensadores. Los inductores presentan una alta inductancia a las corrientes que están en fase en los dos devanados y una inductancia mucho menor cuando las corrientes de los devanados fluyen en direcciones opuestas. Los capacitores se cargan con polaridad alterna y cuando el interruptor (generalmente un chispazo de funcionamiento libre o disparado en la práctica) se cierra, el voltaje en cada segundo capacitor se invierte rápidamente como un medio ciclo de oscilación a una frecuencia establecida por la capacitancia que resuena con el diferencial. inductancia de modo de los choques. Al mismo tiempo, los otros condensadores se descargan muy lentamente debido a que no fluye una corriente diferencial para cancelar la reactancia. Entonces, después de medio período, todos los condensadores están en serie y los voltajes se suman. Esta disposición tiene una equivalencia conceptual a la espiral VIG, siendo los capacitores alternos equivalentes a la capacitancia entre los devanados y las bobinas de modo común equivalentes a la inductancia de un devanado. Los componentes discretos permiten el uso de grandes condensadores agrupados, almacenando así mucha más energía, pero tienen dificultades para replicar las relaciones de multiplicación de alto voltaje y los tiempos de subida extremadamente cortos de los tipos de líneas de transmisión en espiral.
Un VIG en espiral consta de cuatro láminas alternas de conductor-aislante-conductor-aislante, enrolladas en un cilindro, formando un condensador que también actúa como una línea de transmisión de un solo extremo , conectado a un interruptor de chispa . El condensador se carga desde una fuente de alimentación, por ejemplo, un EDFEG , luego la descarga de chispas se dispara después de que se alcanza su voltaje de ruptura . La onda electromagnética creada por la chispa eléctrica de descarga viaja a lo largo de la línea de transmisión, la conversión de campo electrostático a campo electromagnético , a continuación, después de que refleja desde el extremo abierto convierte de nuevo a campo electrostático. Un pulso de amplitud de salida 2nU (donde n es el número de vueltas del capacitor y U es el voltaje inicial al que se cargó) y un tiempo de subida igual al doble de la longitud eléctrica de la línea de transmisión. El dispositivo actúa como una red formadora de impulsos distribuida .
Las ferritas se pueden unir a la construcción VIG para modificar sus características, por lo general, reduciendo la frecuencia de resonancia y aumentando la eficiencia.
Aplicaciones
Los VIG son ventajosos debido a su simplicidad y los tiempos de aumento de pulso muy cortos en el rango de nanosegundos. Algunos VIG pueden configurarse como parte de un circuito sintonizado , actuando como osciladores con un límite superior práctico de aproximadamente 700 MHz, generando energía que puede irradiarse desde una antena adecuada , lo que permite la construcción de generadores de pulsos electromagnéticos generados por explosión muy simples .
El uso de VIG incluye armas de energía dirigida , fuentes de alimentación de pulsos de rayos X , generadores de plasma , etc.
Los VIG son lo suficientemente simples como para ser construidos por aficionados al alto voltaje.
Referencias
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