Устройство для формирования сильноточных стабилизированных импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ ИМПУЛБСОВ, содержащее регулируемый источник постоянного тока, например выпрямитель, к выходам которого подключены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход датчика тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования, выход которого соединен с первым входом управления выпрямителя, а второй вход усилителя сигнала рассогласования подсоединен к выходу блока опорного напряжения, вход -«.../ которого соединен с выходом электромоторного блока, блок дискретного управления выпрямителем и измеритель стабилизируемого тока, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса установления заданной величины тока импульса, в него введены первый и второй элементы ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и пороговый измеритель напряжения , причем входы первого элемента ИЛИ соединены с входами управления электромоторного блока, выход первого элемента ИЛИ подсоединен к входу элемента ЗАПРЕТ, вход управления которого соединен с выходом порогового измерителя напряжения, вход которого подключен к выходу блока опорного напряжения, а выход элемента ЗАПРЕТ подсоединен к первому входу втоi рого элемента ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом блока (Л дискретного управления выпрямителем, а выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу управления выпрямителя, измеритель стабилизированного тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования. SLt/, 4 СО СО со Фе/г.7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

J

Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3552780/24-2 1 (22) 30.12.82 (46) 07.04.85. Бюл. № 13 (72) Б. Д. Омельченко (71) Объединенный институт ядерных исследований (53) 621.373.4 (088.8) (56) 1. «Приборы и техника эксперимента», 1974, № 3, с. 140.

2. «Приборы и техника эксперимента», 1970, № 5, с. 146. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ СТАБИЛ ИЗ ИРОВАННЫХ ИМПУЛ ЬСОВ, содержащее регулируемый источник постоянного тока, например выпрямитель, к выходам которого подключены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход датчика тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования, выход которого соединен с первым входом управления выпрямителя, а второй вход усилителя сигнала рассогласования подсоединен к выходу блока опорного напряжения, вход

„„SU„„1149391 A

4(д) Н 03 К 5/00//Н 03 К 3 53. „к", которого соединен с выходом электромотор- ного блока, блок дискретного управления выпрямителем и измеритель стабилизируемого тока, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса установления заданной величины тока импульса, в него введены первый и второй элементы ИЛИ, элемент

ЗАПРЕТ и пороговый измеритель напряжения, причем входы первого элемента ИЛИ соединены с входами управления электромоторного блока, выход первого элемента ИЛИ подсоединен к входу элемента ЗАПРЕТ, вход управления которого соединен с выходом порогового измерителя напряжения, вход которого подключен к выходу блока опорного на п ряжени я, а выход элемента

ЗАПРЕТ подсоединен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход второго g элемента ИЛИ соединен с выходом блока дискретного управления выпрямителем, а выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу управления выпрямителя, измеритель стабилизированного тока подключен к первому входу усилителя сигнала Я рассогласования.

1 149391

Изобретение относится. к импульсной технике и предназначено, в частности для применения в качестве источника питания элементов электромагнитной оптики, используемых в экспериментальной физике.

Известен формирователь импульсов, содержащий регулируемый источник постоянного тока, например выпрямитель, к выходу которого подключены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход которого подключен к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, выход которого соединен с входом непрерывного управления выпрямителя, а второй вход подсоединен к выходу блока опорного напряжения (1) .

Недостатком этого формирователя и мпульсов является медленный процесс установления заданной величины тока.

Наиболее близким к изобретению по техн ичес кой сущности является устройство дл я формирования импульсов, содержащее регулируемый источник постоянного тока, например выпрямитель, к выходам которого подключены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход датчика тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования, выход которого соединен с первым входом управления выпрямителя, а второй вход усилителя сигнала рассогласования подсоединен к выходу. блока опорного напряжения, вход которого соединен с выходом электромоторного блока, блок дискретного управления выпрямителем и измеритель стабилизируемого тока (2).

Недостатком известного устройства является сложность процесса установления заданной величины тока площадки импульса, в том числе и в области значений, ограниченной предельно допустимым эффективным значением тока. Установление заданной величины тока импульса, например, квадрупольной магнитной линзы, режим питания которой принимается импульсным, осуществляется за несколько (до 10 и более) циклов питания.

Использование известного устройства при сравнительно низкой частоте следования импульсов (порядка 0,1 Гц) приводит к тому, что установка заданной величины тока импульса занимает много времени.

Целью изобретения является ускорение процесса установления заданной величины тока импульса.

Эта цель достигается тем, что в устройство для формирования сильноточных стабилизированных импульсов, содержащее регулируемый источник постоянного тока, например выпрямитель, к выходам которого подкл ючены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход датчика тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования, выход которого соединен с первым входом управ-, ления выпрямителя, а второй вход усилителя сигнала рассогласования подсоединен к выходу блока опорного напряжения, вход которого соединен с выходом электро моторного блока, блок дискретного управления вып рямителем и измеритель стабилизируемого тока, введены первый и второй элементы ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и пороговый измеритель напряжения, причем входы первого элемента ИЛИ соединены с входа"О ми управления электромоторного блока, выход первого элемента ИЛИ подсоединен к входу элемента ЗАПРЕТ, вход управления которого соединен с выходом порогового измер ител я на пр яжен ия, вход которого подключен к выходу блока опорного напряжения, а выход элемента ЗАПРЕТ подсоединен к первому входу второго элемента

ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом блока дискретного управления выпрямителем, а выход второго

zp элемента ИЛИ подключен к второму входу управления выпрямителя, измеритель стабилизированного тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные графики импульсов управления и тока.

Устройство для формирования импульсов содержит регулируемый источник постоянного тока — выпрямитель 1, к выходам которого подключены соединенные последовательно нагрузка 2 и датчик 3 тока. Выход датчика 3 тока подключен к первому входу усилителя 4 сигнала рассогласования, выход которого соединен с первым входом з управления выпрямителя 1, а второй вход усилителя 4 сигнала рассогласования подсоединен к выходу блока 5 опорного напряжения, вход которого соединен с выходом электромоторного блока 6, блок 7 дискретного управления выпрямителем 1 и изме4о ритель 8 стабилизируемого тока, а также первый и второй элементы ИЛИ 9 и 10, элемент ЗАПРЕТ 11 и пороговый измеритель 12 напряжения, причем входы пер- вого элемента ИЛИ 9 соединены с входами управления электромоторного блока 6. Выход первого элемента ИЛИ 9 подсоединен к входу элемента ЗАПРЕТ 11, вход управления которого соединен с выходом порогового измерителя 12 напряжения, вход которого подключен к выходу блока 5 onopgp ного напряжения. Выход элемента ЗАПРЕТ

11 подсоединен к первому входу второго элемента ИЛИ 10, второй вход второго элемента ИЛИ 10 соединен с выходом блока

7 дискретного управления выпрямителем, а выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу управления выпрямителя 1, измеритель 8 стабилизированного тока подключен к первому входу усилителя 4 сигнала рассогласования.

1149391

Устройство для формирования работает следу ющ им о бр азо м.

В момент времени t (фиг. 2б) внешним запускающим устройством вырабатывается синхроимпульс Uz, который запускает блок 7.

Блок 7 формирует импульс управления U (фиг. 2в) длительностью ti — tz. На нагрузке

2 формируется импульс тока с амплитудой

I> — — Ii (фиг. 2а). При этом сигнал обратной связи Uoc датчика 3 поступает на вход усилителя 4, на второй вход которого подается напряжение ()оп блока 5. Усиленный сигнал рассогласования поступает на первый вход управления выпрямителя 1.

Контроль за величиной стабилизируемого тока осуществляется с помощью порогового измерителя 8.

При необходимости увеличить значение тока I>, например, до значения Iz, в момент времени t на первый вход электромоторного блока 6 подается импульс управления 14 (фиг. 2б). Импульс 14, воздействуя на электромоторный блок 6, вызывает увеличение U>< на выходе блока 5; при этом приращение U<> прямо пропорционально длительности импульса U . Одновременно импульс 4, пройдя элементы 9, 10 и 12, открывает выпрямитель!. На нагрузке 2 формируется импульс 1,значение тока которого увеличивается в соответствии с работой электромоторного блока 6. По достижении в момент времени t4 заданного значения !н — — 1 (фиг. 2а) контролируемого по измерителю 8, импульс 14 заканчивается. При поступлении очередного импульса Ui в интервале 4 — 4 на нагрузке формируется импульс с амплитудой Q=Tz.

Пусть теперь требуется установить значение 1 — — !з при этом I )lq, где 1 — предельно допустимое эффективное значение тока.

В момент времени tz импульсом 14 (фиг. 2б) вновь открывается выпрямитель

1, а значение тока I„увеличивается за счет работы электромоторного блока 6 в сторону увеличения 14„. По достижении в момомент времени ts опорным напряжением значения Uo,ïðè котором !н — — I», срабатывает пороговый измеритель 12. Сигнал выхода порогового измерителя 12 закрывает второй элемент ИЛИ 10, Исключая тем самым импульс U с входа управления выпрямителя 1, выпрямитель закрывается. В дальнейшем процесс установления заданного значения I осуществляется на основе контроля значения I, выполняемого измеритеtP лем 8 только в периоды рабочих импульсов управления U, т. е. таким же путем, как и в известном устройстве.

В интервале 4 — tin импульсом U> открывается выпрямитель . Измеритель 8 показывает, что I<(I, как следствие, импульс прикладываемый к электромоторному блоку 6, имеет большую длительность. В момент времени t„импульс 14 заканчивается.

Далее в момент времени tl2 импульсом Ul вновь открывается выпрямитель 1, при этом

gp к моменту времени tie на нагрузке 2 устанавливается ток Is(l, т. е. имеет место перерегулирование. Значение I снижается путем подачи импульса 14 на вход электромоторного блока 6, действующего в данном случае на уменьшение U>n. В момент времени

tI5 импульс U3 заканчивается. В интервале — выпрямитель 1 вновь открывается и на нагрузке 2 устанавливается в данном случае заданное значение !н=l . Фактически же установление заданного значения в области 4)!э осуществляется способом

«проб и ошибок» за существенно большее количество рабочих импульсов Ui.

Анализ графиков (фи r. 2) показывает, что в области значений, ограниченной п редел ьно допусти мы м эффективным значе35 нием тока (I>(I >) предложенные функциональные элементы и связи существенно ускоряют процесс установления заданной величины тока, исключая при этом перерегулирования и сокращая время установления, за счет двойного управления выпрямителем.

ll49391 ь»

Ъ ч

° ь»

Ь

° с

Составитель В. Чижиков

Редакгор О. Черниченко Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Заказ 1917/41 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4