Способ получения импульсов регулируемой длительности с использованием формирующей линии
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в технологических электрофизических установках. Цель изобретения - повышение стабильности амплитуды выходных импульсов при изменении их длительности и уменьшение длительности их среза. Устройство, реализующее способ, содержит формирующую линию 1, блок 2 резонансного заряда, источник 3 питания, нагрузку 4, ключи 5-7, блок 8 управления. Введение в устройство ключа 7 и формирование блоком 8 управления импульсов, управляющих ключами 5-7, по заданному алгоритму позволило получить минимальную нестабильность амплитуды выходных импульсов при изменении их длительности путем соответствующего изменения времени разряда линии 1 в режиме короткого замыкания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 К 3/53
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 43 } 1783/24-21 (22) 07.07.87 (46) 30.09.90. Бюл. }Ф 36 (72) В.М.Громовенко и В.M.Onpe (53) 621.376.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 118410, кл. Н 03 К 3/53, 1959.
Авторское свидетельство СССР
В 951666; кл. Н 03 К 3/53, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ
РЕГУЛИРУЕМОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОРМИРУЮЩЕЙ ЛИНИИ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в технологических электрофизических
1,, Ж,„, 1596437 А1 установках. Цель изобретения — повышение стабильности амплитуды выходных импульсов при изменении их длительности и уменьшение длительности их среза. Устройство, реализующее способ, содержит формирующую линию 1, блок 2 резонансного заряда, источник 3 питания, нагрузку 4, ключи 5 — 7, блок 8 управления. Введение в устройство ключа 7 и формирование блоком 8 управления импульсов, управляющих ключами 5-7, по заданному алгоритму позволило получить минимальную нестабильность амплитуды выходных импульсов при изменении их длитель-. ности путем соответствующего изменения времени разряда линии 1 в режиме короткого замыкания 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
1596437
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в технологических электрофизических установках.
Цель изобретения — повышение ста- 5 бильности амплитуды выходных импульсов при изменении их дгительности и уменьшение длительности их среза.
Спосрб получения импульсов регулиру- 10 емой длительности с использованием формирующей линии заключается в резонансном заряде формирующей линии от источника питания, а затем ее разряде с. одного входа нэ нагрузку, а с другого входа — 15 на источник питания, причем задерживают начало разряда формирующей линии на источник питания относительно начала ее разряда на нагрузку, формирующую линию дополнительно разряжают со входа, соеди- 20 ненного с нагрузкой в режиме короткого замыкания в течение времени Т, величину которого изменяют в соответствии с изменением длительности формируемых на нагрузке.импульсов, причем отношение 25 максимального значения времени Т к максимальной длительности формируемых на нагрузке импульсов Способ получения импульсов регулируемой длительности заключается также в том, что время Т дополнительного разряда формирующей линии изменяют пропорцинально квадрату длительности формируемых на нагрузке импульсов в соответствии с выражением Т 4 <и То 2 я, 4.+я> Ч где тц — длительность д ормируемых на нагрузке импульсов; T(, — постоянная величина для задания 5р начального значения времени Т при нулевой длительности формируемых на нагрузке импульсов, На чертеже приведена функциональная схема устройства для получения импульсов 55 регулируемой длительности. Устройство содержит формирующую линию 1, блок 2 резонансного заряда, источник 3 питания, нагрузку 4, первый управляемый ключ 5, второй управляемый ключ 6, третий управляемый ключ 7 и блок 8 управления. Первый вход линии 1 через ключ 7 соединен с общим выводом линии 1 и первым выводом источника 3 питания, второй вывод которого через ключ 6 подключен ко второму входу линии 1, а через блок 2 соединен с зарядным входом линии 1. Параллельно ключу 7 включены последовательно соединенные нагрузка 4 и ключ 5, Выходы блока 8 управления соединены соответственно с управляющими входами ключей 5-7, Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии линия 1 заряжена до некоторого отрицательногб напряжения — UH, на выходе источника 3 питания напряжение U + Л0, все ключи включены, токов в цепях нет. Под действием суммарно- ° го напряжения 00 + Л0 + UH в зарядном контуре, состоящим из источника 3 питания,. блока 2 резонансного заряда и линии 1, линия 1 будет заряжаться резонансна и зарядится до напряжения, определяемого выражением 0д = K(Uo+ ЬО + 0н) - Он, где К вЂ” коэффициент резонансного заряда формирующей линии 1, характеризующий параметры зарядного контура, По окончании заряда линии 1 и восстановления рабочего напряжения Uo на выходе источника 3 питания линию 1 разряжают через ключ 5 нэ нагрузку 4 и с задержкой Un r — . По завершении упомянутых раз / Т m / рядов соответствующие управляемые ключи запираются, и схема приходит в исходное состояние. При этом окончательный прирост напряжения ЛО источника питания 3 за счет возврата в него энергии из линии 1596437 1 составит величину h,U= 0,(— — 1).— (1 ). Далее процессы в схеме периодически повторяются. Если теперь изменить длительность формируемых на нагрузке 4 импульсов изменением времени задержки хзад, то изменится и время возврата энергии из линии 1 в источник 3 питания. Вследствие этого изменится исходное напряжение Uo +hU на выходе источника 3 питания . Знак изменения напряжения в исходном состоянии на выходе источника 3 питания будет противоположен знаку заданного изменения длительности импульса на нагрузке 4: при увеличении длительности импульса,.напряжение на выходе источника 3 питания уменьшается, и наоборот, при уменьшении длительности импульса оно увеличивается. Однако изменения напряжения заряда U> линии 1 в очередном зарядном цикле не происходит, так как вследствие изменения времени Т, в течение которого линию 1 разряжают в режиме короткого замыкания, изменяется и отрицательное напряжение перезаряда линии 1. Это изменение отрицательного напряжения формирующей линии 1 в исходном состоянии и обеспечивает компенсацию изменения напряжения на выходе источника 3 питания. Понижение нестабильности амплитуды импульсов на нагрузке 4 при изменении их длительности за счет соответственного измененения времени Т вбэможно лишь при условии, если максимальное значение Т (при формировании импульсов максимальной длительности) не превышает определенного значения. Можно показать, используя приведенные выражения для Л0 при нулевой длительности импульса на нагрузке 4 и 0в при максимальном времени Т, соответству1ощем максимальной длительности импульса на нагрузке 4 MGKc что отношение максимального времени Т к максимальной длительности получаемых - импульсов, при котором обеспечивается понижение нестабильности амплитуд этих импульсов при изменении их длительности, не 14 должно превышать значения (Рц Реализация изменения времени Т в соответствии с длительностью формируемых на нагрузке 4 импульсов не,вызывает трудностей и в простейшем случае может быть осуществлена в блоке управления 8 за счет механической связи между переключателем длительности импульса на нагрузке 4 и переключателем синхронизации узла блока 8, который управляет работой управляемого ключа 7. Таким образом, вследствие того, что формирующую линию 1 дополнительно раэ5 ряжают в режиме короткого замыкания, а время этого разряда изменяют в соответствии с изменением длительности получаемых импульсов, нестабильность напряжения зарядки Ол формирующей ли10 нии 1, а значит и амплитуды получаемых импульсов, уменьшается. Выбор оптимального времени Т может быть произведен из условия, что напряжение ззрядки 0л формирующей линии 1 дол15 жно оставаться постоянным при любой длительности получаемых импульсов. Расчет показывает, что оптимальное время Т приближенно может быть определено следующим выражением 20 Т 4, хц То) хп1 р (хп, хп, Таким образом, изменяя время разряда формирующей линии 1 в режиме короткого замыкания Т в соответствии с изменением длительности формируемых на нагрузке 4 импульсов согласно полученному выражению, обеспечивают с достаточной для практики точностью минимальную нестабильность амплитуд получаемых импул ьсов, Дополнительный разряд формирующей линии 1 в режиме короткого замыкания можно производить с любого из двух входов формирующей линии 1: со стороны нагрузки, как это описано, а также со стороны источника 3 питания, Получаемый эффект повышения стабильности амплитуды получаемых импульсов от этого не изменяется. Однако предпочтительным является разряд со входа, соединенного с нагрузкой 4, если начал ьное значение времени Т до пол нительного разряда выбрать равным длительности среза формируемого на нагрузке 4 импульса, Это обусловлено тем, что улуч.иается форма получаемых импульсов, так как увеличивается крутизна иэ среза и устраняются послеимпульсные колебания на нагрузке 4, свойственные генераторам с формирующими линиями. Кроме того, независимость длительности среза импульса от параметров формирующей линии 1 при таком спосо. бе дает возможность применения любой известной цепи коррекции фронта или вершины получаемого импульса без ухудшения эффективности его воздействия на объект в области среза. Наличие некоторого начального значения времени Т позволяет дополнительно повысить точность установки требуемого значения Т при малых длитель1596437 Составитель В. Егоркин Техред M.Moðãåíòàë Корректор В.Гирняк Редактор И. Сегляник Заказ 2915 Тираж 664 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101 настях получаемых импульсов. Аналогичный эффект будет достигаться и при разряде формирующей линии 1 со второго входа, однако при этом на величину этого начального- значения Ф дополнительно будет 5 уменьшена и максимальная длительность получаемых импульсов. Формула изобретения 1. Способ получения импульсов регули-руемой длительности с использованием 10 формирующей линии, заключающийся в том, что формирующую линию резонансно заряжают от источника питания, а затем ее разряжают с одного входа на нагрузку, а с другого входа — на источник питания, при- 15 чем задерживают начало разряда формирующей линии на источник питания относительно начала ее разряда на нагрузку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности амплитуды вы- 20 ходных импульсов при изменении их длительности и уменьшения длительности их среза, формирующую линию дополнительно разряжают с входа, соединенного с нагрузкой, в режиме короткого замыкания в 25 течениевремени Т, величину которого изменяют в соответствии с изменением длительности формируемых на нагрузке импульсов, причем отношение максимального значения времени Т к максимальной длительности формируемых на нагрузке импульсов гм определяют из выражения Т 14 " <РАЙ Сп где a = - - отношение емкостей источни л ка питания Сяп и формирующей линии „;д- КПД разряда формирующей линии s режиме. короткого замыкания, а начало времени Т дополнительного разряда выбирают совпадающим со срезом выходных импульсов. 2Способ по п1, отл ич а ю щи йся тем, что время Т дополнительного разряда формирующей линии изменяют в соответствии с выражением где г„- длительность формируемых на нагрузке импульсов; To — постоянная величина для задания начального значения времени Т при нулевой длительности формируемых на нагрузке импульсов.
