Формирователь мощных импульсов для высоковольтного ключевого элемента

 

Изобретение относится к области преобразовательной электроники и может найти применение при испытаниях силовых приборов и оборудования. Целью изобретения является обеспечение возможности формирования импульса напряжения произвольной формы и ам-м: плитуды. При подаче постоянного напряжения от источника 1 происходит заряд конденсаторов 6 и 7, а также конденсаторов 11 в ячейках. При поступлении импульсов управления от генератора 9 через распределитель 15 на ключи 8 и 12 к испытуемому прибору 3 сначала прикладывается сумма напряжений на конденсаторах 6 и 7, а затем напряжение на приборе 3 увеличива.ется на величину напряжения конденсатора 11 первой ячейки. По мере отпирания ключей 12 в последующих ячейках формируется передний фронт импульса. При запирании ключей 12 ячеек в заданной последовательное ти формируется задний фронт импульса. Т.о., устройство обеспечивает формирование импульса напряжения произвольной формы и амплитуды в однократном режиме. 1 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

peg g Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ) 4219204/24-07 (22) 19.02 ° 87 (46) 07.02.89. Бюл. Р 5 (71) Московский энергетический институт (72) Н.M.Yóãîâ и П.А.Воронин (53) 621.316.727 (088.8) (56) Никитин В.Г., Костиков И.Е.

Источники электропитания высокого напряжения Р3А. М.: Радио и связь, 1986, с ° 117-123, 110/113.

Лабунцов В.А., Тугов Н.М. Динамические режимы эксплуатации мощных тиристоров. М.: Энергия, 1977, с.135136. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСОВ

ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО КЛЮЧЕВОГО ЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение относится к области преобразовательной электроники и может найти применение при испытаниях силовых приборов и оборудования. Целью изобретения является обеспечение

„„80„„14573 31 А1 возможности формирования импульса напряжения произвольной формы и ам" плитуды. При подаче постоянного напряжения от источника 1 происходит заряд конденсаторов 6 и 7, а также конденсаторов 11 в ячейках. При поступлении импульсов управления от генератора 9 через распределитель

15 на ключи 8 и 12 к испытуемому прибору 3 сначала прикладывается сумма напряжений на конденсаторах 6 и 7, а затем напряжение на приборе 3 увеличивается на величину напряжения конденсатора 11 первой ячейки. По мере отпирания ключей 12 в последующих ячейках формируется передний с

Ж фронт импульса. При занирании ключей

12 ячеек в заданной последовательнос ти формируется задний фронт импульса.

T.î., устройство обеспечивает формирование импульса напряжения произвольной формы и амплитуды в однократном режиме. 1 ил.

1457 111

Изобретение относится к преобразовательной электронике и может найти применение при испытаниях силовых приборов и оборудования — силовых

5 полупроводниковых приборов, коммутаторов и т.п.

Целью изобретения является обеспечение воэможности формирования импульса напряжения произвольной формы 10 и амплитуды.

На чертеже изображена схема форми.рователя.

Устройство включает источник 1 постоянного напряжения, соединенный 15 через изолирующий элемент 2 с испытуемым высоковольтным прибором 3, точка соединения которых соединена с первым выводом первой диагонали моста, противолежащие плечи которо- 20

ro образованы взаимно противоположным последовательным соединением. резисторов 4 и 5 и конденсаторов б и 7, а во вторую диагональ указанного моста включен ключ 8, управляемый от задающего генератора 9, обкладка конденсатора моста, служащая вторым выводом первой диагонали моста, соединена с первым выводом первой умножительной ячейки, а другая обкладка конденсатора соединена с вторым выводом первой умножительной ячейки, который соединен с выводом резистора 10 первой умножительной ячейки, другой вывод этого резистора соединен с обкладкой конденсатора 11 первой умножительной ячейки, точка соединения резистора и конденсатора через управляемый ключ 12 сое. динена с первым выводом первой умно- 40 жительной ячейки, который одновременно соединен с катодом диода 13 первой умножительной ячейки, параллельно указанному диоду включен резистор 14, а анод диода соединен с 45 другой обкладкой конденсатора, которая соединена с первым выводом второй умножительной ячейки, а другая обкладка конденсатора первой умножительной ячейки соединена.с вторым выводом второй умножительной ячейки и т.д. по последней (и-й) умножительной ячейки, в которой обкладка конденсатора соединена с общей точустроиства а управление KJII0%2 55 ми моста и умножительных ячеек дополнено распределителем 15 импульсов, который запускается от задающего генератора.

Формирователь работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения от источника 1 через изолирующий элемент 2 (таким элементом может служить диод или управляемый ключ) происходит заряд конденсаторов моста и умножительных ячеек через соответствующие резисторы до напряжения источника 1. После этого формирователь готов к формированию испытательного напряжения на испытуемом приборе, а изилирующий элемент 2 отделяет источник 1 постоянного напряжения от цепи формирования испытательного напряжения, построенной на основе моста и умножительных ячеек. Напряжение ис« точника 1 не требует регулировки, выбранное значение напряжения определяет минимальный шаг квантования испытательного напряжения по амплитуде.

Формирование испытательного напряжения начинается после заряда конденсаторов моста и ячеек при поступлении импульсов -управления на ключи 8,12 и т,д. Последовательность поступления импульсов управления определяется задающим генератором 9 и распределителем 15 импульсов, т.е. эти элементы устройства задают шаг квантования испытательного напряжения во времени. Пусть в момент времени t< отпирается ключ 8 моста, тогда к испытуемому прибору 3 прикладывается сумма напряжений на конденсаторах 6 и 7 через открытые диоды умножнтельных ячеек. При отпирании ключа 12 первой умножительной ячейки диод 13 запирается и испытательное напряжение на испытуемом приборе увеличивается на величину напряжения источника постоянного напряжения U, В момент t когда отпирается ключ и-й умножительной ячейки, амплитуда испытательного напряжения равна (и+

+2)U. При запирании ключей умножительных ячеек в заданной последовательности формируется задний фронт испытательного импульса напряжения.

Меняя количество одновременно отпираемых ячеек, можно регулировать шаг квантования по амплитуде, т.е, точность задания напряжения.

Данное устройство обеспечивает формирование напряжения произвольной формы и амплитуды в однократном режиме. Такая универсалЬность формиро1457111

Сами конденсаторы рассчитаны на низкое рабочее напряжение. Равномерно распределяется напряжение и между заземляющими диодами. Указанное свойство устройства значительно упрощает схему, так как отпадает надобность в дополнительных выравнивающих резистивно-конденсаторных цепочках, и повышает ее энергетические показатели °

Техническим эффектом является уп- . рощение контроля и индикации испытательного напряжения, так как он сводится фактически к контролю цифрового кода распределителя импульсов. нен с вторым выводом конденсатора предыдущей ячейки, а второй вывод второго резистора — с первым выводом конденсатора предыдущей ячейки, управляющие входы второго ключевого элемента и ключей ячеек соединены с выходами формирователя импульсов управления.

Формула изобретения

Формирователь мощных импульсов для высоковольтного ключевого элеменСоставитель А,Меркулова

Редактор А.Ворович Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 7488/55 . Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 вателя обусловлена формированием импульса с квантованием по амплитуде и по времени. При этом относительная точность изменения амплитуды может оставаться неизменной за счет одновременного отпирания нескольких ум-, ножительных ячеек. Следует отметить, что формирование нарастающего и спадающего фронтов требует полностью управляемых двухоперационных ключей.

Формирование импульса указанным образом позволяет перейти к однократному режиму испытаний, что обеспечивает снижение энергетических потерь, которые в периодических испытаниях ,пропорциональны частоте испытаний.

Квантование уровня снижает также потери энергии, связанные C nepesaрядом паразитных емкостей испытуемого прибора нарастающим высоковольтным импульсом, обеспечивается равномерное распределение напряжения между ключами формирователя как в статике, так и в динамике. Это достигается тем, что конденсаторы устройства объединяют функции накопителей энергии и выравнивающих элементов.

40 та, содержащий источник постоянного напряжения, выход которого через первый ключевой элемент предназначен для подключения к выводам высоковольтного ключевого элемента, мостовой элемент, в одни противоположные плечи которого включены конденсаторы, в другие — резисторы, точка соединения первых выводов первого конденсатора и первого резистора мостового элемента соединена с выходом первого ключевого элемента, между вторыми выводами первого конденсатора и первого резистора включен второй ключевой элемент, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности формирования импульса напряжения произвольной формы и амплитуды, введены п последовательно соединенных ячеек, каждая из которых содержит первый и второй резисторы, диод, подключенный параллельно первому резистору, конденсатор, первый вывод которого соединен с первым выводом второ" го резистора, а второй — с точкой соединения анода диода и первого вывода первого резистора, ключ, включенный между точкой соединения катода диода и второго вывода первого резистора и точкой соединения первых выводов второго резистора и конденсатора, причем второй вывод первого резистора первой ячейки соединен с первыми выводами второго резистора и второго конденсатора мостового элемента, второй вывод второго резистора первой ячейки соединен с вторым выводом первого резистора мостового элемента, второй вывод первого резистора каждой последующей ячейки соеди