Генератор импульсов тока

 

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий накопительный конденсатор, обмотку электромагнита, четыре тиристора , два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов , первый выход которого подключен к входам первого и второго тиристоров , второй выход - к входу третьего тиристора, а третий выход - к входу четвертого тиристора, причем анод первого тиристора соединен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора , катод первого тиристора соединен с первым вьтодом обмотки электромагнита, второй вывод которой соединен с анодом второго тиристора , катод которого соединен с анодом второго диода и второй обкладкой накопительного конденсатора, третий тиристор включен в прямом направлении последовательно и согласно с четвертым тиристором между полюсами источника постоянного напряжения , коммутирующий конденсатор подключен параллельно третьему тиристору через первичную обмотку импульсного трансформатора, отличающийся тем, что, с «f h целью повышения надежности работы, в него пведены третий, четвертый, с пятый и шестой диоды, а импульсный трансформатор снабжен двумя вторичными обмотками, причем первый вывод первой вторичной обмотки соединен с катодами первого тиристора и третьего диода, анод которого соединен с катодом вторлго диода и аноо со дом четвертого диода, катод которого соединен с вторым выводом первой вторичной обмотки, а второй вьюод второй вторичной обмотки соединен Од Од с анодами второго тиристора и пятого диода, катод которого соединен с анодом первого диода и катодом imecToro диода, анод которого соеди|нен с первым выводом второй вторичной обмотки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИаЛИСтИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (l l) (51)4 Н 03 К 3/53

ГОСУДАРСТЭЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3482475/18-21 (22) 04.08.82 (46) 15.08.85. Бюл. У 30 (72) Ю.А.Отрубянников и A,С.Сафронов (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехническом институте им. С.М.Кирова (53) 621.373 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 663081, кл. Н 03 К 3/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 961114, кл, Н 03 К 3/53, 1980 (прототип). (54)(57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий накопительный конденсатор, обмотку. электромагнита, четыре тиристора, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам первого и второго тиристоров, второй выход — к входу третьего тиристора, а третий выход — к входу четвертого тиристора, причем анод первого тиристора соединен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с первым выводом обмотки электромагнита, второй вывод которой соединен с анодом второго тиристора, катод которого соединен с анодом второго диода и второй обкладкой накопительного конденсатора, третий тиристор включен в прямом направлении последовательно н согласно с четвертым тиристором между полюсами источника постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор подключен параллельно третьему тиристору через первичную обмотку импульсного трансформатора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности .работы, в него «ведены третий, четвертый, пятый и шестой диоды, а импульсный трансформатор снабжен двумя вторичными обмотками, причем первый вывод первой вторичной обмотки соединен с катодами первого тиристора и третьего диода, анод которого соединен с катодом второго диода и анодом четвертого диода, катод которого соединен с вторым выводом первой вторичной обмотки, а второй вывод второй вторичной обмотки соединен с анодами второго тиристора и пятого диода, катод которого соединен с анодом первого диода и катодом

:шестого диода, анод которого соеди нен с первым выводом второй вторичной обмотки.

1 10941

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для формирования квазитреугольных импульсов тока в индуктивных нагрузках, например, в электромагнитных циклических ускорителях заряженных частиц.

Известны генераторы импульсов тока, содержащие накопительную конденсаторную батарею, подключенную к 10 электромагниту через вентильный коммутационный узел (1) .

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, обусловленная необходимостью размещения в 15 электромагните дополнительной обмотки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор импульсов тока, содержащий накопительный конденсатор, обмотку элект- 20 ромагнита, четыре тиристора, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход 25 которого подключен к входам перворо и второго тиристоров, второй выход— к входу третьего тиристора, а третий выход к входу четвертого тиристора, причем анод первого тиристора соеди- З0 нен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с первым выводом обмотки электромагнита, второй вывод которого соединен с .анодом второго тиристора, катод которого соединен с анодом второго диода и второй обкладкой дополнительного конденсатора, третий тиристор включен в прямом направлении последовательно и 40 согласно с четвертым тиристором между полюсами источника постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор подключен параллельно третьему тиристору через первичную обмотку импульс-4 ного трансформатора, вторичная обмот.ка которого через дополнительный тиристор подключена к обмотке электромагнита, с выводами которой соединены анод первого и катод второго 50 диодов (2) .

Недостатком этого генератора является двуполярный режим работы коммутирующего конденсатора, что приводит к уменьшению надежности устройства 55 в целом, так как долговечность конденсаторов, работающих в двуполярном режиме меньше, чем у конденсаторов, 36 2 работающих в однополярном режиме.

Кроме того, надежность работы устройства уменьшается из-за введения дополнительного тиристора.

Целью изобретения является повышение надежности работы генератора импульсов тока.

С этой целью в генератор импульсов тока, содержащий накопительный конденсатор, обмотку электромагнита, четыре тиристора, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам первого и второго тиристоров, второй выход — к входу третьего тиристора, а третий выход — к входу четвертого тиристора, причем анод первого тиристора соединен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с первым выводом обмотки электромагнита, второй вывод которого соединен с анодом второго тиристора, катод которого соединен с анодом второго диода и второй обкладкой накопительного конденсатора третий тиристор включен в прямом направлении последовательно и согласно с четвертым тиристором между полюсами источника постоянного напряжения, коммутирующий конденсаTGp подключен параллельно третьему тиристору через первичную обмотку импульсного трансформатора, введены третий, четвертый, пятый и шестой .диоды, а импульсный трансформатор снабжен двумя вторичными обмотками, причем первый вывод первой вторичной обмотки соединен с катодами первого тиристора и третьего диода, анод которого соединен с катодом второго диода и анодом четвертого диода, катод которого соединен с вторым выводом первой вторичной обмотки, а второй вывод второй вторичной обмотки соединен с анодами второго тиристора и пятого диода, катод которого соединен с анодом первого диода и.катодом шестого диода, анод которого соединен с первым выводом второй вторичной обмотки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

3 1094

Генератор импульсов тока содержит накопительный конденсатор 1, коммутирующий конденсатор 2, электромагнит с обмоткой 3, импульсный трансформатор с первичной обмоткой

4, первой вторичной обмоткой 5 и второй вторичной обмоткой 6, источник 7 постоянного напряжения, дроссель 8, первый 9, второй 10, третий

11 и четвертый 12 тиристоры, первый 10

13, второй 14, третий 15, четвертый

16, пятый- 17 и шестой 18 диоды, источник 19 управляющих импульсов, первый выход которого присоединен к входам тиристоров 9 и 10, второй 15 выход — к входу тиристора 11, а третий выход — к входу тиристора 12..

Анод тиристора 9 соединен с катодом диода 13 и первой обкладкой конденсатора 1, катод тиристора 9 со- 20 единен с катодом диода 15 первым выводом обмотки 3 и первым выводки обмотки 5, второй вывод которой соединен с катодом диода 15. Анод диода 13 присоединен к катодам диодов 25

17 и 18, катод тиристора 10 соединен с анодом диода 14 и второй обкладкой конденсатора 1, анод тиристора 10 соединен с анодом диода 17, вторым выводом обмотки 3 и вторым выводом обмотки 6, первый вывод которой соединен с анодом диода 18.

Катод диода 14 присоединен к анодам диодов 15 и 16; Первый вывод обмотки 4 импульсного трансформатора при35 соединен к первой обкладке конденсатора 2, вторая обкладка которого соединена с катодом тиристора 11 и с отрицательным полюсом источника 7, второй вывод обмотки 4 соединен с .анодом тиристора 11 и с катодом ти.ристора 12, анод которого через дрос= сель 8 присоединен к положительному полюсу источника 7.

Генератор импульсов тока работает 4 следующим образом.

В исходном состоянии конденсаторы и 2 заряжены до требуемого напряжения с полярностью, указанной на чертеже. После того как от источника о

19 на входы тиристоров 9 и 10 поступят запускающие импульсы, начнется разряд конденсатора 1 на обмотку 3 в которой формируется фронт выходного импульса тока. При отпирании тиристора 11 напряжение конденсатора 2 через импульсный трансформатор и дио136 4 ды 16 и 18. прикладывается в обратном направлении к диодам 15 и 17. Это напряжение является источником обратного тока через тиристоры 9 и 10 обеспечивая их выключение, после чего ток обмотки 3 замыкается по следующему контуру: обмотка 3 — трансформатор с обмотками 6, 4, тиристор

11 — конденсатор 2 — трансформатор с обмотками 4, 6 — диод 18 — диод

13 — конденсатор 1 — диод 14 — диод

16 - трансформатор с обмотками 5, 4 — тиристор 11 — конденсатор 2— трансформатор с обмотками 4, 5 — обмотка 3. Конденсатор 1 начинает заряжаться напряжением прежней полярности. Ток обмотки 3, трансформируемый в обмотку 4 им трансформатора„ вызывает интенсивный разряд конденсатора 2. При ргзряде конденсатора 2 до нуля открываются диоды

i5 и 17. Ток обмотки 3 замыкается в контуре: обмотка 3 — диод 17 диод 13 — конденсатор 1 — диод 14— диод 15 — обмотка 3. Конденсатор I продолжает заряжаться напряжением прежней полярности. Энергия, накоп" ленная в индуктивности намагничивания импульсного трансформатора, переходит в конденсатор 2. Поскольку эта энергия мала, то ее влиянием на процесс перезаряда конденсатора 2 можно пренебречь. После выключения тиристора 11 приходит запускающий импульс на вход тиристора 12. При этом конденсатор 2 подключается к источнику 7 через дроссель 8 и обмотку 4 импульсного трансформатора. В процессе заряда конденсатора 2 через обмотку 4 происходит перемагничивание юатульсногс трансформатора. При уменьшении тока через конденсатор 2 до нуля тиристор 12 выключается.

Когда вся энергия магнитного поля обмотки 3 электромагнита переходит в энергию электрического поля конденсатора 1, ток обмотки 3 электромагнита становится равным нулю. В следующем цикле все процессы в схеме повторяются.

Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в повышении надежности работы генератора за счет обеспечения однополярного режима работы коммутирующего конденсатора 2 и уменьшения числа тиристоров коммутации.

1094136

Техред А.Бабинец Корректор -Л.Пилипенко

Редактор О.Юркова филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5764/2 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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