Каскадный генератор импульсных напряжений

 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения импульсов высокого напряжения. Целью изобретения является повышение надежности работы генератора . За счет коммутации разрядников 2.1-2.6 обеспечивается ступенчатое изменение напряжения на резисторах 3.1-3.3, которое обеспечивает коммутацию разрядников 7.1-7.3 с минимальным разбросом во времени и высокой надежностью. Выполнение аналитического соотношения между величинами емкостей конденсаторов 4.1-4.3, и 4.4-4.6 и 6.7-6.6 обеспечивает минимальные потери энергии на заряд конденсаторов 6.1-6.6. Цепь с регуляторами может быть выполнена из параллельно включенных идентичных цепей. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)з Н 03 K 3/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691416/21

{22) 10.05.89 (46) 15.01.92. Бюл. Рв 2 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) И.P. Пекарь (53) 621,324(088.8) (56) JEEE Trans. Мцс!. $се,1973. Vol.5 — 18, N;

3, р,190-196, fig.5.

{54) КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения импульсов высо„„5U„„1706017 А1 кого напряжения. Целью изобретения является повышение надежности работы генератора. За счет коммутации разрядников

2.1 — 2.6 обеспечивается ступенчатое изменение напряжения на резисторах 3.1-3.3, которое обеспечивает коммутацию разрядников 7.1 — 7.3 с минимальным разбросом во времени и высокой надежностью. Выполнение аналитического соотношения между величинами емкостей конденсаторов 4.1-4.3, и 4.4 — 4.6 и 6.7-6.6 обеспечивает минимальные потери энергии на заряд конденсаторов

6.1-6.6. Цепь с регуляторами может быть выполнена из параллельно включенных идентичных цепей, 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1706017

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения импульсов высокого напряжения.

Цель изобретения — повышение надежности работы генератора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема каскадного генератора импульсных напряжений.

Генератоо содержит блок 1 запуска. подключенные одним из выводов к общей шине цепи из последовательно включенных каскадов, каждый из которых состоит из последовательно включенных управляемого разрядника 2.1 — 2.6, резистора 3,1-3,6 и конденсатора 4.1 — 4,6, запускаюи,ие резисторы 5.1 — 5,4 и запускающие конденсаторы

b.1-6.6, дополнительные разрядники 7.17.3. Между одним из основных электродов разрядника 2.1 (2.2, 2.4, 2,5) предыдущего каскада и управляющим электродом разрядника 2.2 (2,3, 2,5, 2,6) последующего каскада подключены последовательно включенные запускающий резистор 5.1 (5,2, 5.3, 5.4) и запускающий конденсатор 6.2 (6,3, 6.5, 6.0) между выходами блока 1 запуска и управляющими электродами разрядников

2.1, 2.4 первых каскадов цепей подключены запускающие конденсаторы 6.1, 6.4, Цепи одними выводами подключены к общей шине, з другими параллельно друг другу, Резисторы 3,1, 3,2, 3,3 шунтированы дополнительными разрядниками 7.1 — 7,3, соответственно, Величины сопротивлений резисторов 3.1 — 3.6 равны друг другу, à емкости конденса горов 4.1 — 4.6, 6.1-6.6 связаны соотношением

С1 40Сг = 20Сз, (1) где С1 — емкость конденсатора 4.1 (4.2, 4,3);

Сг — емкость конденсатора 4.4 (4.5, 4.6);

Сз — емкость конденсатора 6.1 (6.2-6.6).

Цепь с резисторами 3.1 — 3.3, шунтированными дополни гельными разрядниками, может быть выполнена иэ N параллельно включенных идентичных цепей, сопротивления резисторов в которых выбраны иэ соотношения

R1=- МБг, где R< — сопротивление резистора 3.1 (3.2, 3.3);

Яг — сопротивление резистора 3.4 (3.5, 3.6).

Каскадный генератор импульсных напряжений работает следующим образом.

Конденсаторы 4.1 — 4.6 заряжаются разнополярно до раиного по абсолютной величине напряжения. После поджига первых разрядников 2,1, 2,4 импульсами от блока 1 запуска происходит последовательная ком,5

55 мутация управляемых разрядников 2.2, 2.3, 2 5, 2.6. В результате образуется замкнутое кольцо, в котором все каскады включены накоротко и каждый конденсатор 4,1-4,6 разряжается на соответствующий резистор

3.1-3.6, При этом на всех резисторах 3,1-3.3 одновременно беэ разброса по времени напряжение изменяется скачком, близким по амплитуде зарядному напряжению кондесаторов 4,1-4.3. На выходе каскадного генератора напряжение отсутствует, так как импульсы напряжения на резисторах 3.13.6 равны по амплитудам и противоположны по полярности напряжению на конденсаторах 4.1 — 4.6 и результирующее напряжение каскада в сумме равно нулю. Далее скачки напряжения на резисторах 3.1-3.3 прикладываются одновременно к разрядникам

7.1-7.3, что вызывает их коммутацию с минимальным разбросом и на выходе генера тора 1 появляется импульс напряжения с большой скоростью нарастания фронта импульса. При работе каскадного генератора импульсных напряжений имеет место потеря энергии на заряд конденсаторов 6.1 — 6.6 во время поджига разрядников 2.1-2,6 и на переэаряд конденсзторов 4,4-4.6. При выполнении соотношения (1) потери энергии не превышают 5Я>.

При выполнении цепи, содержащей дополнительные разрядники 7.1-7,3, иэ несколько. параллельно включенных цепочек импульс поджига подается одновременно на все разрядники.

Фар лула изобретения

1,Каскадный генератор импульсных напряжений, содержащий блок запуска, подключенные одним иэ выводов к общей шине цепи из последовательно включенных каскадов, каждый из которых состоит из последовательно включенных управляемого разрядника, резистора и конденсатора, в каждой цепи между одним из основных электродов разрядника предыдущего каскада и управляющим электродом разрядника последующего каскада под. лючены последовательно включенные запускающий резистор и запускающий конденсатор, между выходами блока запуска и управляющими электродами разрядника первых каскадов цепей подключены ззп,скзющие конденсаторы,отличающийся тем,что,сцелью повышения надежности, цепи другими выводами подкл очены параллельно друг к другу, резисторы в каскадах одной из цепей шунтировзны дополнительными разрядниками, резисторы о каскадах цепей выполнены с одинаковыми сопротивлениями, а емкости конденсаторов в каскадах цепей связаны соотношением

1706017

Составитель Л.Симонова

Редактор М.Келемеш Техред M.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 203 Тираж 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, l01

С1 2 40С2 2 20Сэ, где С вЂ” емкость конденсатора в каскаде цепи с резисторами, шунтированными дополнительными разрядниками;

Сг — емкость конденсатора в каскаде цепи с резисторами, не шунтированными конденсаторами;

Сз — емкость запускающих конденсатоpos.

2.Генератор по п.1, î t л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия. цепь с резисторами, шунтированными дополнительными разрядниками, выполнена из Й параллельно включенных цепей, сопротивления резисторов в которых

5 выбраны иэ соотношения

R1- NR2. где R> — сопротивления резисторов, шунтированных дополнительными разрядниками;

Я вЂ” сопротивления резисторов, не шун10 тированных дополнительными разрядниками.