Генератор импульсных напряжений

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к генераторам импульсных напряжений , и может быть использовано при формировании высоковольтных импульсов микрои миллисекундного диапазонов. Сущность изобретения: генератор импульсных напряжений содержит 2 ветви зарядноразрядных резисторов (1), между которыми подключены конденсаторы (2) и ветви последовательно соединенных разрядников

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 3/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ъ (21) 4923961/21 (22) 01.04.91 (46) 15.09.92. Бюл. № 34 (71) Институт химической кинетики и горения СО АН СССР (72) И.М.Икрянов, В.И,Таборский и В.В.Хатункин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1531190, кл, Н 03 К 3/53, 1987, Авторское свидетельство СССР

N 735970, кл. Н 03 К 3/53, 1979, Авторское свидетельство СССР

N155222,,кл. Н 03 К 3/53, 1962. (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

» Ы«Ц 1762393 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к генераторам импульсных напряжений, и может быть использовано при формировании высоковольтных импульсов микро- и миллисекундного диапазонов.

Сущность изобретения: генератор импульсных напряжений содержит 2 ветви зарядноразрядных резисторов (1), между которыми подключены конденсаторы (2) и ветви последовательно соединенных разрядников (3) и динисторов (4), последовательные колебательные контуры по числу конденсаторов из индуктивности (5) и конденсатора (6), 1 схему запуска (7), 1 нагрузку(8), 1 з.п.ф-лы, 1 ил, 1762393

55

Изобретение относится к электротехнике; а именно к генераторам импульсных напряжений, и может быть использовано при формировании высоковольтных импульсов микро- и миллисекундного диапазонов, Известен генератор высоковольтных импульсов, содержащий ряд последовательно соединенных конденсаторов, зарядные элементы, две цепочки инверсии напряжения, подключенные параллельно каждому второму конденсатору ряда, причем каждая цепочка содержит последовательно соединенные катушку индуктивности, разрядник и диод..Генератор имеет схему запуска разрядников, источник питания зарядных элементов и нагрузку, Основным недостатком генератора является сложность схемы и необходимость дополнительного импульса при формировании заднего фронта.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор импульсных напряжений, содержащий две ветви зарядно-разрядных резисторов, одна из которых имеет на один резистор больше и заземлена, конденсаторы, включенные между соответственными входами резисторов ветвей, разрядники, включенные между входами и выходами этих резисторов, срезающие разрядники, подключенные параллельно каждому резистору заземленной ветви, к которому также параллельно подсоединены дополнительный резистор и конденсатор, Нагрузка подключена к начальному выводу заземленной ветви.

Недостаток этого генератора заключается в необходимости полного разряда конденсаторов для генерации каждого импульса, что существенно снижает КПД устройства и не позволяет генерировать импульсыы с частотой следования более единиц герца.

Целью изобретения является повышение КПД устройства за счет обеспечения частичного разряда конденсаторов.

Для достижения поставленной цели в генераторе импульсов напряжений, содержащем две ветви зарядно-разрядных резисторов, одна из которых имеет на один резистор больше и заземлена, причем между соответственными входами зарядноразрядных резисторов ветвей включены конденсаторы, а между входами и выходами этих же резисторов включены разрядники и к потенциальному выводу заземленной ветви подключена нагрузка, между выходом каждого резистора заземленной ветви и соответствующим разрядником включен частично управляемый вентиль и параллельно

45 полученной цепочке, состоящей из разрядника и частично управляемого вентиля, подсоединен последовательный контур, включающий дополнительный конденсатор и катушку индуктивности.

Частично управляемый вентиль выполнен в виде динистора или тиристора и дополнительного резистора, включенного между катодом и управляющим электродом тиристора.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого генератора импульсных напряжений.

Генератор содержит две ветви зарядноразрядных резисторов 1, между которыми подключены конденсаторы 2 и ветви последовательно соединенных разрядников 3 и динисторов 4, которые катодами подключены к заземленной ветви резисторов 1. Параллельно каждой ветви из разрядника 3 и динистора 4 включен последовательный колебательный контур, состоящий из индуктивности 5 и конденсатора 6. Для включения разрядников 3 служит схема запуска 7, К выходу генератора подключена нагрузка 8.

При использовании вместо динистора 4 тиристора допол нител ьн b! и резистор 9 обеспечивает динисторный режим работы тиристора.

Генератор импульсных напряжений работает следующим образом.

Конденсаторы 2 и 6 заряжаются через зарядно-разрядные резисторы 1 до напряжения источника питания U>. При этом через ветвь, состоящую из разрядника 3 и динистора 4 протекает ток утечки, обусловленный конечностью сопротивления закрытого динистора 4 и разрядника 3, т,к, сопротивление разрядника в закрытом состоянии, по крайней мере, в тысячи раз больше, чем сопротивление закрытого динистора, в соответствующее число раз большее напряжение выделяется на разряднике в закрытом состоянии. После подачи запускающего импульса пробиваются разрядники 3, на динисторах 4 возрастает напряжение, они открываются, при это на нагрузке 8 формируется передний фрон импульса. Одновременно начинается раз. ряд конденсатора 6 колебательного контур через индуктивность 5, разрядник 3, дини стор 4. После перезарядки конденсатора 6 цепи, состоящей из динистора 4 и разрядни ка 3, прикладывается отрицательная волн напряжения, приводящая кспадутока чере:. разрядник 3, динистор 4 до нуля (а в отсут ствие динистора — к изменению его направ. ления). При этом динистор 4 закрывается и

1762393

Таким образом предложенная схема генератора импульсных напряжений позволяет формировать на нагрузке импульсы напряжения прямоугольной формы в автономном режиме при частичном разряде конденсаторов. Это повышает КПД заявляемого генератора в сравнении с прототипом и, следовательно, позволяет генерировать импульсы микро- и миллисекундного диапазонов.

Составитель И.Икрянов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор

Заказ 3264 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 следовательно, прекращается ток через нагрузку 8 и дальнейший разряд конденсаторов. Так как в процессе закрывания сопротивление разрядника 3 возрастает быстрее, чем сопротивление динистора 4, то напряжение на разряднике 3 гораздо больше, чем на динисторе 4, На этом оканчивается формирование вершины импульса и происходит формирование заднего фронта, по окончании которого происходит подзарядка конденсаторов 2 и 6 до U>. Схема возвращается в исходное состояние. Длительность импульса в нагрузке 8 можно регулировать изменением периода колебаний контура, состоящего из конденсатора 6 и индуктивности 5, Формула изобретения

1. Генератор импульсных напряжений, содержащий две ветви зарядно-разрядных резисторов, одна из которых имеет на один

5 резистор больше и заземлена, между соответственнымии входами зарядно-разрядных резисторов ветвей включены конденсаторы, между входами и выходами этих же резисторов включены разрядники, к потенциально10 му выводу заземленной ветви подключена нагрузка, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД устройства за счет обеспечения частичного разряда конденсаторов, между выходом каждого резистора за15 земленной ветви и соответствующим разрядником включен частично управляемый вентиль и параллельно полученной цепочке, состоящей из разрядника и частично управляемого вентиля, подсоединен последователь20 ный контур, включающий дополнительный конденсатор и катушку индуктивности.

2. Генератор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, частично управляемый вентиль выполнен в виде динистора или тиристора и

25 дополнительного резистора, включенного между катодом и управляющим электродом тиристора.