Генератор пачек высоковольтных прямоугольных импульсов наносекундной длительности

 

ГЕНЕРАТОР ПАЧЕК ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ НАЦОСЕ- КУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ, формируемых в нагрузке, содержащий источник зарядного напряжения, соединенный через зарядные элементы с накопительными формирующими линиями,включенными параллельно, и коммутирующее устройство,, соединенное с нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутируемой мощности и уменьшения искажений формы пачки прямоугольных импульсов, коммутирующее устройство выполнено в виде группы разрядников, каждый из которых подключен к выходу коммутирующего устройства через свою передающую линию, заполненную ферритом.(Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) Н ОЗ К 3/58. (21) 3521876/18-21 (22) 15.12.82 (46) 15.03.84. Бюл. ¹ 10 (72) В.М.Евдокимович, Г.С.Коршунов и В.В.Хмыров (71) Научно-исследовательский инстиl тут высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени поли- . техническом институте им. С.М.Кирова (53) 621.319.53(088, 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 305573, кл. Н 03 К 3/53, !969.

2. Воронов В.И, и др, Высокочастотная коммутация большой мощности.—

ПТЭ, 1982, ¹ l, с.151. (54) (57) ГЕНЕРАТОР ПАЧЕК ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ НАНОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ, формируемых в нагрузке, содержащий источник зарядного напряжения, соединенный через зарядные элементы с накопительными формирующими линиями, включенными параллельно,и коммутирующее устройство,, соединенное с нагрузкой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения коммутируемой мощности и уменьшения искажений формы пачки прямоугольных импульсов, коммутирующее устройство выполнено в виде группы разрядников, каждый из которых подключен к выходу коммутирующего уст- Р9 ройства через свою передающую линию, заполненную ферритом.

1080248

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для Формирования на нагрузке пачек высоковольтных импульсов наносекундной длительности, Известно устройство, позволяющее получать на нагрузке пачки высоковольтных импульсов, в котором в качестве коммутирующих элементов используются тиратроны и дополнитепь" 10 ные вакуумные переключатели.

Устройство содержит несколько параллельных каналов с формирующими линиями, коммутирующими тиратронами и вакуумными переключателями для ре- 15 гулирования длительности импульсов в пачке jlj .

Недостатками данного устройства являются его сложность и ограничение по амплитуде импульсов в пачке. 2О

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, содержащее источник зарядного напряжения, соединенный через зарядные элементы с накопитель- 25 ными формирующими линиями, включенными параллельно, и коммутирующее устройство, соединенное с нагрузкой (?1 .

Недостатками известного устройства являются малая коммутируемая мощность и плохое согласование формирующих и передающих линий с нагрузкой при формировании импульсов наносекундной длительности, что приводит к значительным искажениям Формы им- 35 . пульсов на нагрузке. Особенно это относится к случаю, .когда на нагруз-, ке формируются пачки импульсов наносекундной длительности с наносекундными паузами. В этом случае отражен- 0 ные импульсы могут вообще не позволить получить требуемой пачки.

Цель изобретения — увеличение коммутируемой мощности и уменьшение искажений формы пачки высоковольтных импульсов наносекундной длительности, формируемых на нагрузке, за счет устранения влияния отраженных импульсов.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе пачек высоковольтных прямоугольных импульсов наносекундной длительности, формируемых в нагрузке,. содержащем источник зарядного напряжения, соединенный через зарядные элементы с накопитель- ными формирующими линиями, включенными параллельно, и коммутирующее устройство, соединенное. с нагрузкой, коммутирующее устройство выполнено в виде группы разрядников, каждый из которых подключен к выходу коммутирующего устройства через свою передающую линию, заполненную ферритом. .На чертеже приведена принципиальная схема генератора, Генератор содержит источник зарядного напряжения 1, соединенный. через зарядные элементы 2 с формирующими линиями 3, которые через коммутирующие разрядники 4 и передающие линии 5, частично заполненные ферритом

6, предварительно намагниченным постоянным током, протекающим через разделительные индуктивности 7, соединены с нагрузкой 8 и блоком управления 9 разрядниками, выходы которого подключены к управляющим электродам соответствующих разрядников 4 и который формирует поджигающие импульсы, сдвинутые во времени для каждого разрядника.

Генератор работает следующим образом.

От источника зарядного напряжения

1 через зарядные элементы 2 заряжаются формирующие линии 3. Б момент достижения на линиях максимального напряжения от блока управления 9 раз рядниками 4 подается поджигающий импульс на первый разрядник, разрядник срабатывает и формирующая линия

2 через передающую линию 5, разряжается на нагрузку 8. Ферритовое заполнение линии при этом не оказывает на передаваемый импульс - никакого воздействия, так как для этого импульса у феррита магнитная проницаемость минимальная. При поступлении фронта импульса к нагрузке остальные передающие линии 5 оказываются для него запертыми намагниченным ферритом других передающих линий. Спустя время необходимой паузы между импульсами пачки (с учетом времени запаздывания срабатывания разрядника относительно поджигающего импульса) на второй . разрядник поступает поджигающий импульс и происходит процесс, аналогичный описанному, и т.д. до срабатывания последнего разрядника. При этом на нагрузке выделяется столько импуль- . сов, сколько линий включено параллельно. Длительность каждого импульса, определяется длиной соответствующей линии (при условии одинаковой их конВННИПК Заказ 1373/54 Тираж 862 Подпксаоа:

Филкйй ППП Пэтэйт ° tå7ÉÉ 09одg яйеПдОЭВ 3 кэй р 4

3 10802 струкции), а длительность пауз между импульсами заранее устанавливается в блоке управления разрядниками.

Так, например, при выполнении генератора. состоящим из пяти формирующих линий и рассчитанным на напряжение 1 ИВ, можно получить на нагрузке 5 импульсов длительностью

50 нс, амплитудой 0,5 MH. Искровые разрядники при давлении газа в них 111

1,5-2 Мна1позволяют обеспечить при

48 4 указанном напряжении длительность фронта 345 нс. Если время паузы равно длительности импульса, то на нагрузке выделяется 5 импульсов амплитудой 1 МВ, следующих с частотбй

1О МГц.

Предлагаемый генератор позволяет . значительно увеличить коммутируемую мощность и уменьшить искажения формы пачки импульсов на нагрузке отраженными импульсами.