Генератор импульсных напряжений

 

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ/СОСТОЯЩИЙ из зарядной цепи, I выполненной в виде подключенных к источнику напряжения двух параллельных ветвей из последовательно ,соединенных зарядных резисторов, и разрядной последовательной цепи из конденсаторов, демпфиругаоих резисторов и разрядников,первый из которых от общей шины - управляемый,причем разрядники и демпфирующие резисторы включены между одноименными парами зарядных резисторов из параллельных ветвей, а конденсаторы - между началом одной и концом другой пары, конденсаторные ветви содержат два последовательно соединенных конден-. сатора, между которыми включены разрядные резисторы, подключенные одним концом к общей шине, а другим. - к выходу генератора, о т, л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения зоны устойчивого срабатывания разрядников, все разрядные резисторы , кроме крайних, включены через каскад.

„„Я0„„1010716 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3355559/18-21 (22) 20.11 ° 81 (46).07.04.83. Бюл. Р 13 (72) М.В.Шкаруба (7l) Омский политехнический институт (53) 621.373.2(088.8) (56) 1. Патент ГДР М 86049,кл. Н 03 К 3/53, 31.07.70. .2. Техника высоких напряже- ний . Под ред. М.В.Костенко. М Высшая школа, 1973, с.472-478. (54)(57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ; состоящий из зарядной цепи, выполненной в виде подключенных к источнику напряжения двух параллельных ветвей из последовательно ,соединенных зарядных резисторов, и разрядной последовательной цепи иэ конденсаторов, демпфирующих резис торов и разряднийов,первый из которых от общей шины — управляемый, причем разрядники и демпфирующие резисторы включены между одноименными парами зарядных резисторов из параллельных ветвей, а конденсаторы — между началом одной и концом другой пары, конденсаторные ветви содержат два последовательно соединенных конден-. сатора, между которыми включены разрядные резисторы, подключенные одним концом к общей шине, а другим. - к выходу генератора, о т,л и ч а юшийся тем, что,с целью расширения эоны устойчивого срабатывания разрядников, все разрядные ре- Я знсторы, кроме крайних, включены через каскад.

1010716

Изобретение относится к импульсной технике, ;. предназначено для получения высоковольтных импульсов, используемых для испытания и исследования изоляции электрооборудования,и может найти применение в генераторах импульсных напряжений (ГИН), используемых в горной промышленности при бурении и дроблении каменных пород, в промышленных установках для ускорения технологических процессов, в

10 дефектоскопии, при изучении строения ядра, исследованиях по термоядерному синтезу.

Известен генератор импульсных напряжений, состоящий иэ зарядной цепи, 15 выполненной в виде подключенных к источнику напряжений двух параллельных цепей иэ ряда последовательно соединенных резисторов, и разрядной последовательной цепи иэ конденсато- 20 ров (1) .

Недостаток данного генератора— невысокая зона устойчивого срабатывания разрядников, обусловленная тем,,что из-эа постоянных механических 25 перемещений электродов разрядников изменяется их пробивное напряжение, поэтому требуется периодическая регулировка зазоров разрядников.

Наиболее близок к предлагаемому генератор импульсных напряжений, состоящий из зарядной цепи, выполненной в виде подключенных к источнику напряжений двух параллельных ветвей из ряда последовательно соединенных зарядных резисторов, и разрядной последовательной цепи иэ конденсаторов, демпфирующих резисторов и разрядников, первый от земли из которых управляемый, причем разрядники и демпфируккцие резисторы 40 включены между одноименными парами зарядных резисторов иэ параллельных ветвей, а конденсаторы — между нача" лом одной и концом другой пары, при этом конденсаторные ветви разбиты45 на два последовательно соединенных конденсатора и между соседними точками соединения включены разрядные резисторы, заземленные одним концом, а другим концом связанные с выходом 50 генератора f2) .

Конденсаторы известного генератора заряжаются параллельно от источника напряжения через последователь- 55 ные цепочки зарядных и разрядных резисторов. A после подачи поджигающего импульса на запальный разрядник и срабатывания всех искровых промежутков конденсаторы включаются 60 последовательно. Разряд каждой пары последовательных конденсаторов осуществляется на свое разрядное сопротивление, выбранное таким образом, чтобы получить стандартную. 65 волну напряжения. Перенапряжения на всех двухэлектродных разрядниках невелики и непродолжительны, так как они обеспечиваются только переэарядом малых параэитных емкостей на землю.

Поэтому этот ГИН имеет небольшой диапазон срабатывания разрядников даже после .регулировки зазоров.

Цель изобретения — расширение зоны устойчивого срабатывания разрядников генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсных напряжений, состоящем иэ зарядной цепи, выполненной в виде подключенных к источнику напряжения двух параллельных ветвей из последовательно соединенных зарядных резисторов, и разрядной последовательной цепи из конденсаторов, демпфирующих резисторов и разрядников, первый из которых от общей шины - управляемый, причем разрядники и демпфирующие резисторы включены между одноименными парами зарядных резисторов из параллельных ветвей, а конденсаторы — между началом одной и концом другой пары, при этом конденсаторные ветви содержат два последовательно соединенных конденсатора, между которыми включены разрядные резисторы, подключенные одним концом к общей шине, а другим — к выходу генератора„ все разрядные резисторы, кроме крайних, включены через каскад.

На чертеже приведена принципиальная схема генератора импульсных напряжений.

Зарядная схема генератора образована двумя параллельными подключенными к источнику напряжений ветвями из зарядных резисторов 1-1-.

1-2,...1-п и 2-1, 2-2, ° ..,2-и и заземленной ветви иэ разрядных резисторов, червоначально используемой для заряда конденсаторов 3-1, 3-2,..., 3-п и 4-1, 4-2,...,4-п. Накопительные конденсаторы, разрядники 5-1, 5-.2, ..., 5-п и демпфирующие резисторы 6-1, 6-2, ..., 6-п составляют разрядную цепь генератора. Разрядник 5-1 управляется внешним импульсом. Разнесенные по ступеням разрядные резисторы 7-2, 7-3,..., 7-п включаются через каскад. Для одновременного разряда всех конденсаторов дополнительно включены резисторы 7-1 и 7- (и+1) .

Генератор работает следующим образом.

Конденсаторы 3-1, 3-2, °, 3-п и

4-.1, 4-2,..., 4-п заряжаются от источника напряжения через зарядные резисторы 1-1 1-2,..., .1-п и 2-1, 2-2,..., 2-п)и разрядные резисторы

7-1, 7-2, ..., 7-(и+1) до напряжения источника питания +U . После по4

1010716

f-n дачи поджигающего импульса на трехэлектродный разрядник 5-1 и пробоя

его основного промежутка разрядный резистор 7-2 выполняет роль реэистивной связи-, т.е. образует контур из четырек конденсаторов 4-1, 3-1, 4-2 и 3-2, напряжение которых прикладывается к искровому, промежутку разрядника 5-2, выдерживающему не более удвоенного напряжения питания.. На разряднике возникает двухкратное перенапряжение и происходит

его надежное срабатывание. После пробоя разрядника 5-2 роль резистивиой связи выполняет резистор 7-3, при этом образуется контур из четырех конденсаторов 4-2, 3-2, 4-3, 3-3, на разряднике 5-3 возникает двухкратное перенапряжение и он срабатывает в том же диапазоне. Аналогично срабатывают остальные разрядники.

Пробой искровых. промежутков приводит к замыканию цепей разряда конденсаторов 4-1, 4-2,..., 4-п и 3-1, 3-2,..., 3-и на разрядные резисторы

10 7-1, 7-2,..., 7-(и+1).

Включение разрядных сопротивлений через каскад позволяет снизить минимальное напряжение, xtpm котором генератор надежно запускается до

15 0,52 напряженйя источника питания.

ВНИИПИ Заказ 2502/42

Тираж 934 Подписное

Филиал ППН- Патент, г.ух.город, ул.проектная, 4