Устройство для защиты импульсной нагрузки от перенапряжений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИМПУЛЬСНОЙ НАГРУЗКИ ot ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ; содержащее цепь коррекции из последовательно соединенных диода и конденсатора , шунтированного дополнительной резисторной цепьюу включенную на выходе генератора импульсов параллельно нагрузке, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты от перенапряжений , в него введены ключ, шунтирующий управляющий вход генератора импульсов, и пороговый элемент, вход которого подключен к отводу дополi нительной резисторной цепи, а выход к управляющему электроду ключа. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (11) (504 Н02НЗ

° Ю А

1 с, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

re gLanAM ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй

4 (21) 3621392/24-07 (22) 08.07.83 (46) 07.06.85. Вюл. 1(21 (72) М.И.Зелихман, Г.А.Иванов, А.Т.Могилевский и В.А.Окатов (53) 621.373(088.8) (56) 1. Патент США 9 3681662, кл. 317-31., 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

В 790167, кл. Н 03 К 3/543, 1980.

3. Евтянов С.Н., Редькин Г.Е.

Импульсные модуляторы с искусственной линией. М.: Сов.радио. 1973, с. 174-176, 194-202. (54)(57) УстРойство для ЗАщиты ИМпульснОЙ нАГРузки От пеРенАпРяжений; содержащее цепь коррекции из последовательно соединенных диода и конденсатора, шунтированного дополнительной резисторной цепью, включенную на выходе генератора импульсов параллельно нагрузке, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты от перенапряжений, в него введены ключ, шунтирующий управляющий вход генератора импульсов, и пороговый элемент, вход которого подключен к отводу дополнительной резисторной цепи, а выход - Я к управляющему электроду ключа.

i 134080

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты импульсных приборов СВЧ в радиолокации и ядерной физике.

Известен способ и устройство контроля режима работы мощной разрядной лампы, в котором сигналы, пропорциональные току и напряжению лампы, через дополнительный транзистор подаются на вход порогового устройства — 10 триггера Шмитта. В случае, если напряжение или ток лампы приближаются к критическим значениям, триггер

Шмитта генерирует управляющий сигнал, воздействующий на источник питания 15 лампы 1„1, Данное устройство обладает недостаточным быстродействием, снижающим надежность защиты.

Известно устройство защиты, при- р11 мененное в мощном импульсном генераторе, содержащем коммутирующий элемент, конденсатор связи, накопитель, нагрузку и ключ, в который введены датчик величины тока и подключенная 5 параллельно ему последовательная цепь из диода, конденсатора и резистора, причем к резистору подключен вход ключа, выход которого соединен с входом генератора (2 j.

Недостатком устройства является возможность появления перенапряжений на выходе генератора импульсов, которые могут привести к пробоям в нагрузке.

Наиболее близким к описываемому изобретению является устройство для защиты импульсной нагрузки от перенапря>кений, содержащее цепь коррекции из последовательно соединенных 40 диода и конденсатора, шунтированного дополнительной резистивной цепью, включенную на выходе генератора импульсов параллельно нагрузке 33 j, Данное устройство предназначено для 45 улучшения формы импульса на нагрузке„ что достигается путем ограничения верхней части вершины импульса, йска>каемой паразитными осцилляциями

И СКОСОМ, 50

Недостатком этого устройства является то, что при увеличении выходного напряжения генератора импульсов уровень напряжения на нагрузке также будет нарастать вследствие постепенного подзаряда конденсатора цепи коррекции и в установившемся режиме напряжение на нагрузке будет равно выходному напряжению генератора импульсов, в связи с чем при нарушениях в работе генератора возможны перенапряжения на нагрузке, приводящие к пробою.

Целью изобретения является повышение надежности защиты нагрузки от перенапряжений.

Цель достигается тем, что в устройство введены ключ, шунтирующий управляющий вход генератора импульсов и пороговый элемент, вход которого подключен к отводу дополнительной резисторной цепи, а выход — к управляющему электроду ключа.

На чертеже представлена схема подключения описываемого устройства защиты к генератору импульсов и нагрузке.

Схема содержит генератор 1 импульсов, нагрузку 2, подключенную

- к выходу генератора 1, диод 3, конденсатор 4, дополнительную резисторную цепь 5, шунтирующую конденсатор

4, пороговый элемент 6 и ключ 7.

Диод 3, конденсатор 4 и дополнительная резисторная цепь 5 образуют цепь коррекции, включенную на выходе генератора импульсов параллельно нагрузке. Вход порогового элемента 6 подключен к отводу дополнительной резисторной цепи 5, а выход — к управляющему электроду ключа 7, шунтирующего управляющий вход генератора импульсов 1.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на управляющий вход генератора импульсов 1 внешних импульсов запуска генератор вырабатывает высоковольтные импульсы напряжения, прикладываемые к нагрузке 2 в цепи коррекции. Конденсатор 4 во время импульсов подзаряжается через диод 3, а .в паузе частично разряжается через резисторную цепь 5.

В установившемся режиме при постоянной амплитуде выходных импульсов ° генератора на конденсаторе 4 установится некоторое постоянное напряжение Псо

Во время импульса,- когда диод 3 открыт, конденсатор 4 подключается параллельно выходу генератора 1, эффективно шунтируя его и ограничивая тем самым выходное напряжение генератора импульсов на уровне U . Таким образом обеспечивается получе1134

Составитель 0.Орлов

Техред Л.Мартяшова Корректор -М.Самборская

Редактор О.Филиппова

Заказ 45?0/6 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ние плоской вершины выходного импульса, так как часть вершины, искаженная осцилляциями и скосом, будет срезана.

Часть напряжения на конденсаторе

4 с отвода резисторной цепи 5 подается на вход порогового элемента 6, и пока это напряжение меньше его порога срабатывания, напряжение на вьиоде элемента 6 отсутствует, ключ 1О

7 заперт и импульсы запуска проходят на управляющий вход генератора импульсов 1.

При увеличении напряжения на выходе генератора импульсов (вследствие 15 например, заброса источника питания или увеличения сопротивления нагрузки) выходное напряжение генератора импульсов по-прежнему будет ограничено напряжением Uz< на конденсаторе 4, но само напряжение Uco начнет увеличиваться и, когда оно достигнет некоторой величины U q +» пороговый элемент 6 сработает. Ключ 7 при этом зашунтирует управляющий вход генератора .импульсов, препятствуя воздействию на него внешних импульсов запуска.

Количество пропущенных импульсов запуска будет определяться временем, за которое напряжение на кон080 4 денсаторе 4 вследствие его разряда через резисторную цепь S снизится до уровня, соответствующего отключению порогового элемента 6, Таким образом, при любых нарушениях в работе генератора импульсов и его источников питания значение перегрузки по выходному напряжению не превысит величины ограниченной по минимуму лишь стабильностью порогового напряжения элемента 6.

Напряжение на выходе порогового элемента может быть также использовано для индикации нарушений в работе генератора импульсов и его отключения.

Элементы защиты в описываемом устройстве не содержат мощньи узлов, что позволяет выполнить их на интегральной элементной базе. Использование в чстройстве постоянных или медленно меняющихся напряжений обеспечивает его надежную работу в условиях мощных импульсных наводок.

Применение описываемого устройства в передатчике РЛС УВД позволило устранить перенапряжения и выходы из строя по этой. причине мощных стокиловаттных клистронов.