Кольцевой генератор высокочастотных импульсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

26I55I

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Мо

Заявлено 05.IX,1968 (№ 1268542/24-7) Кл. 21d2 12/03

21d>, 14/01 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК Н 02m 5/42

Н 02m 7/72

УДК 621.314.27(088.8) комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

Опублико вано 13Л.1970. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 25.V.1970

Авто

КОЛЬЦЕВОЙ ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ

ИМПУЛЬСОВ

Известен кольцевой генератор высокочастотных импульсов, содержащий ячейки, каждая из которых снабжена цепочкой из последовательно соединенных тиристора и конденсатора. Точка их соединения через дроссель подключена к одному из полюсов пи-ающего напряжения, а другой полюс через общую однофазную нагрузку подсоединен к тиристору.

Однако такой генератор не обеспечивает высокого быстродействия и широкого диапазона частоты пульсаций выходного напряжения.

Предложенный генератор отличается от известного тем, что ячейки снабжены диодами, шунтирующими цепочки, и дополнительными дросселями, через которые конденсаторы подключены к точке соединения нагрузки с полюсом питающего напряжения.

На фиг. 1 показана принципиальная схема описываемого генератора; на фиг. 2 — эпюры напряжений на выпрямителе и одном из конденсаторов; на фиг. 3 — эпюры напряжений на ячейках и нагрузке; на фиг. 4 — диаграмма импульсов, подаваемых на управляющие электроды тиристоров генератора.

Генератор содержит ячейки 1 — 8, каждая из которых снабжена цепочкой из последовательно соединенных тиристора (вентиля) 4 и конденсатора (емкости) 5. Точка б их соединения через дроссель 7 подключена к полюсу 8 питающего напряжения, полученного с выпрямителя 9. Полюс 10 питающего напряжения через общую однофазную нагрузку 11 подсоединен к тиристору 4. Кроме того, каждая ячейка снабжена диодом 12, шунтирующкм цепочку, и дополнительным дросселем 18, через который конденсаторы 5 подключены к точке 14 соединения нагрузки с полюсом 10 питающего напряжения.

При такой схеме возможна совместная ра10 оота одновременно всех ячеек 1 — 8 на нагрузку 11 со смещенными относительно друг друга пульсациями. Для этого необходимо в соответствующем порядке распределигь импульсы кольцевого коммутатора управления 15

1s (фиг. 4): первый импульс — первому вентилю ячейки 1, второй импульс — перзому вентилю ячейки 2, третий импульс — первому вентилю ячейки 8, четвертый:.импульс — второму вентилю ячейки 1 и т. д. В этом случае при за20 данной частоте / следования импульсов управления коммутатора 15 каждая ячейка работает на частоте 1= у, где a — число ячеfó к ек, совместно работающих на общую нагруз25 ку 11. Частота же f, пульсаций суммарного тока нагрузки равна частоте /у, т. е. f„=1 .

Такой режим работы генератора обеспечивается тем, что дроссели 18 не дают возможности какой-либо ячейке 1 — 8 запирать вентизО ли в другой ячейке. Коммутация же тока с

261551 одного вентиля на другой внутри каждой ячейки происходит беспрепятственно.

Для устойчивой работы необходимо, чтобы

U выполнялось соотношение )) где 2 — ин 1 Л1 дуктивность дросселя 18, U — максимальное напряжение ячейки, 1 — ток ячейки, который считается постоянным при большой постоянной времени нагрузки 11.

Таким образом, уравнительные блоки между отдельными ячейками 1 — 8 через индуктивности должны быть малыми по отношению к основным токам ячеек.

На фиг. 3 показаны пилообразные напряжения U> U3 отдельных ячеек и результирующее напряжение U<> на нагрузке. С увеличением частоты пульсаций уменьшается их амплитуда.

Особенность включения дросселей 18 отличает их от обычных балластных дросселей, которые используются, например, в качестве анодных делителей тока и делителей тока выпрямителей. Эта особенность заключается в том, что дроосели 18, обеспечивая совместную работу нескольких ячеек 1 — 8, не нагружаются током нагрузки 11. В установившемся режиме средний ток нагрузки должен быть равен среднему току выпрямителя 9. В противном случае общий запас энергии в емкосгях 5 должен или уменьшаться или увеличиваться, что противоречит условию установившегося режима.

Однако в установившемся режиме генератор может работать при разорванных цепях, где включены дроосели. Таким образом, через дроссели протекают голько токи небаланса в переходных режимах и некомпенсированные гармоники тока, так как содержанке гармоник в токах нагрузки и выпрямителя и< жет отличаться.

Степень разряда конденсаторов 5 ячеек

5 1 — 8, частота пульсаций, их амплитуда, а следовательно, и величина средней составляющей выходного напряжения зависит от частоты следования импульсов управления.

Таким образом, изменяя частоту импульсов

10 управления, можно регулировать ток нагрузки. Для этого сигнал с шунта 1б сравнивается с опорным напряжением с последующим усилением разности в устройстве 17, а потом подается в коммутатор 15, частота импульсов

15 которого должна зависеть от выходного напряжения устройства 17.

Такое выполнение генератора позволяет повысить быстродействие и увеличить диапазон частоты пульсаций выходного напряжения.

Предмет изобретения

Кольцевой генератор высокочастотных импульсов, содержащий ячейки, каждая из которых снабжена цепочкой из последовательно

25 соединенных тиристора и конденсатора, точка соединения которых через дроссель подключена к одному из полюсов питающего напряжения, а другой полюс через общую однофазную нагрузку подсоединен к тиристору, отличаю30 икайся тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения диапазона частоты пульсаций выходного напряжения, ячейки снабжены диодами, шунтирующими цепочки, и дополнительными дросселями, через которые

35 конденсаторы подключены к точке соединения нагрузки с полюсом питающего напряжения. Риг.2

13

Составитель М. Юхнин

Редактор А, Ю. Пейсоченко Техред А, А. Камышникова Корректор С. A. Кузовенкова

Заказ 1109/15 Тираж 500 По„-ппсíое

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2