Генератор импульсов напряжения

Авторы патента:

Садиков Марат Радусович (RU)

Мухаметшин Андрей Валерьевич (RU)

Конесев Сергей Геннадьевич (RU)

Хазиева Регина Тагировна (RU)

Кириллов Роман Вячеславович (RU)

H03K3/53 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

H03B1/02 - конструктивные элементы мощных генераторов, например для нагрева

Владельцы патента RU 2477918:

Конесев Сергей Геннадьевич (RU)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах зажигания, светотехнике, квантовой электронике, в электрофизических установках с высоковольтными емкостными накопителями энергии. Достигаемый технический результат - повышение степени интеграции устройства, расширение функциональных возможностей. Генератор импульсов напряжения содержит источник питания, единый конструкторско-технологический компонент, состоящий из нескольких магнитосвязанных секций, каждая из которых содержит первую и вторую проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, коммутаторы, систему управления коммутаторами, при этом первые обкладки каждой секции соединены последовательно, а вторые обкладки каждой секции соединены параллельно, коммутаторы включены между концом первой проводящей обкладки и началом второй проводящей обкладки каждой секции единого конструкторско-технологического компонента, первый вывод источника питания подключен к началу первой проводящей обкладки первой секции, а второй вывод источника питания подключен к выводам вторых проводящих обкладок каждой секции. 1 ил.

Известно устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее источник питания, единый конструкторско-технологический компонент, состоящий из первой и второй проводящих обкладок, свернутых в спираль и разделенных диэлектриком, высоковольтную обмотку, выполняющую роль вторичной обмотки автотрансформатора, коммутатор, включенный между противоположными концами обкладок единого конструкторско-технологического компонента, систему управления коммутатором [Устройство для зажигания газоразрядной лампы. Авторское свидетельство СССР на изобретение №1683187 от 07.10.1991. МПК H05B 41/30].

Недостатками данного устройства являются малая мощность и низкая степень интеграции элементов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является спиральный генератор импульсов напряжения, содержащий источник питания, единый конструкторско-технологический компонент, состоящий из нескольких секций, соединенных последовательно, каждая из которых содержит первую и вторую проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, коммутатор, включенный между началом первой и концом второй проводящих обкладок первой секции, систему управления коммутатором [Спиральный генератор импульсов напряжения. Авторское свидетельство СССР на изобретение №1492453 от 07.07.1989. МПК H03K 3/53].

Недостатком данного устройства является его низкая функциональность.

Техническими задачами изобретения являются повышение степени интеграции устройства и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном спиральном генераторе импульсов напряжения, содержащем источник питания, единый конструкторско-технологический компонент (ЕКТК), состоящий из нескольких магнитосвязанных секций, каждая из которых содержит первую и вторую проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, коммутаторы, систему управления коммутаторами, первые обкладки каждой секции соединены последовательно, а вторые обкладки каждой секции соединены параллельно, причем коммутаторы включены между концом первой и началом второй проводящих обкладок каждой секции ЕКТК, первый вывод источника питания подключен к выводу первой проводящей обкладки первой секции, а второй вывод источника питания подключен к выводам второй проводящей обкладки каждой секции, нагрузка подключена к началу первой проводящей обкладки первой секции и к концу первой проводящей обкладки последней секции единого конструкторско-технологического компонента, работа коммутаторов определяется алгоритмом работы системы управления, задающим амплитуду и частоту импульсов напряжения на нагрузке.

На фиг.1 представлен предлагаемый генератор импульсов напряжения, состоящий из источника питания 1, единого конструкторско-технологического компонента 2, состоящего из нескольких секций (показаны три секции) 3, 4, 5, каждая из которых содержит первую 7, 9, 11 и вторую 6, 8, 10 проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком (не указан), коммутаторы 12, 13, 14, системы управления коммутаторами 15, первые обкладки 7, 9, 11 каждой секции 3, 4, 5 соединены последовательно (конец 19 первой обкладки 7 первой секции 3 соединен с началом 20 первой обкладки 9 второй секции 4, конец 21 первой обкладки 9 второй секции 4 соединен с началом 22 первой обкладки 11 третьей секции 5), а вторые обкладки 6, 8, 10 каждой секции 3, 4, 5 соединены параллельно, причем коммутаторы 12, 13, 14, включены между концом 19, 21, 23 первой 7, 9, 11 и началом 24, 26, 28 второй 6, 8, 10 проводящих обкладок каждой секции 3, 4, 5 единого конструкторско-технологического компонента 2, первый вывод 16 источника питания 1 подключен к выводу 18 первой проводящей обкладки 7 первой секции 3, а второй вывод 17 источника питания 1 подключен к выводам 25, 27, 29 второй проводящей обкладки 6, 8, 10 каждой секции 3, 4, 5, нагрузка (не указана) подключена к первой проводящей обкладке 7, 9, 11 единого конструкторско-технологического компонента 2, работа коммутаторов 12, 13, 14 определяется алгоритмом работы системы управления 15, определяющим амплитуду и частоту импульсов напряжения на нагрузке (не указана).

В зависимости от алгоритма работы системы управления и соответственно от порядка и последовательности работы коммутаторов предлагаемый генератор импульсов напряжения работает в разных режимах. Параллельный режим работы коммутаторов предлагаемого генератора импульсов напряжения реализуется следующим образом. При подаче постоянного напряжения от источника 1 питания заряжаются секции 3, 4, 5 ЕКТК. В момент их полного заряда система управления 15 подает сигнал на коммутаторы 12, 13, 14. Коммутаторы 12, 13, 14 замыкаются, и емкость секций ЕКТК начинает разряжаться через них на собственную индуктивность обкладок 6, 7, 8, 9, 10, 11 секций 3, 4, 5. Поскольку все секции ЕКТК магнитосвязаны, то на соединенных последовательно и согласно первых обкладках 7, 9, 11 формируется импульс напряжения при каждой коммутации, который поступает на нагрузку. Мощность каждого импульса определяется величиной напряжения заряда емкостей секций ЕКТК и суммарной емкостью всех секций. Данный режим работы предлагаемого генератора импульсов напряжения позволяет увеличить мощность импульсов напряжения.

Последовательный режим работы коммутаторов предлагаемого генератора импульсов напряжения реализуется следующим образом. При подаче постоянного напряжения от источника питания 1 заряжаются секции 3, 4, 5 ЕКТК. В момент их полного заряда система управления 15 подает сигнал на коммутатор 12. Коммутатор 12 замыкается, и емкость секции 3 ЕКТК начинает разряжаться через них на собственную индуктивность обкладок 6, 7 секции 3. На нагрузку с последовательно соединенных первых проводящих обкладок 7, 9, 11 секций ЕКТК подается импульс напряжения. В следующий момент времени система управления 15 подает сигнал на коммутатор 13. Коммутатор 13 замыкается, и емкость секции 4 ЕКТК начинает разряжаться через них на собственную индуктивность обкладок 8, 9 секции 4. В следующий момент времени управления 15 подает сигнал на коммутатор 14. Коммутатор 14 замыкается и емкость секции 5 ЕКТК начинает разряжаться через них на собственную индуктивность обкладок 10, 11 секции 5. Поскольку все секции ЕКТК магнитосвязаны, то на соединенных последовательно и согласно первых обкладках 7, 9, 11 формируется импульс напряжения при каждой коммутации. Мощность каждого импульса определяется величиной напряжения заряда емкостей секций ЕКТК и емкостью каждой секции. Данный режим работы предлагаемого генератора импульсов напряжения позволяет увеличить частоту импульсов напряжения.

Возможны и иные режимы работы коммутаторов, алгоритм их работы задается системой управления.

Таким образом, выполнено расширение функциональных возможностей устройства.

Генератор импульсов напряжения, содержащий источник питания, единый конструкторско-технологический компонент, состоящий из нескольких магнитосвязанных секций, каждая из которых содержит первую и вторую проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, коммутаторы, систему управления коммутаторами, отличающийся тем, что первые проводящие обкладки каждой секции соединены последовательно, а вторые проводящие обкладки каждой секции соединены параллельно, причем коммутаторы включены между концом первой проводящей обкладки и началом второй проводящей обкладки каждой секции единого конструкторско-технологического компонента, первый вывод источника питания подключен к началу первой проводящей обкладки первой секции, а второй вывод источника питания подключен к выводам вторых проводящих обкладок каждой секции, нагрузка подключена к началу первой проводящей обкладки первой секции и к концу первой проводящей обкладки последней секции единого конструкторско-технологического компонента, работа коммутаторов определяется алгоритмом работы системы управления, задающим амплитуду и частоту импульсов напряжения на нагрузке.

Изобретение относится к области импульсной и вычислительной техники и может быть использовано при построении самосинхронных вычислительных устройств, систем цифровой обработки информации.

Блок трансформаторной развязки // 2475951

Изобретение относится к области схемотехники. .

Способ постоянного поэлементного дублирования в дискретных электронных системах (варианты) // 2475820

Изобретение относится к области вычислительной техники и электроники, а именно к способам повышения надежности дискретных электронных систем, работающих в условиях радиации, и более точно, к способам постоянного поэлементного дублирования в дискретных электронных системах, находящихся под воздействием частиц излучения.

Способ получения электрической энергии от маломощных источников электропитания // 2474042

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам получения электрической энергии от маломощных источников электропитания, например пьезоэлементов, вмонтированных в поверхность, по которой перемещаются подвижные объекты.

Устройство для защиты емкостного накопителя энергии // 2474024

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. .

Устройство формирования интервалов // 2470458

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании управляющих вычислительных систем реального времени, работающих при воздействии мощных электромагнитных импульсных излучений, в том числе импульсов ионизирующего излучения как естественного, так и искусственного происхождения.

Формирователь парафазного сигнала с высоким активным уровнем входа управления // 2469470

Изобретение относится к вычислительной технике. .

Устройство коррекции скважности входного сигнала // 2467473

Изобретение относится к интегральным микросхемам и может быть использовано в синхронных системах приема, обработки и передачи цифровых данных, в которых установлены жесткие требования к времени задержки распространения и скважности управляющих сигналов.

Способ и устройство для формирования импульса тока в нагрузке // 2467426

Изобретение относится к электротехнике, к сильноточной коммутационной технике и может быть использовано для формирования в низкоимпедансных нагрузках мультимегаамперных импульсов тока с временем нарастания порядка одной и менее микросекунды.

Способ накопления электроэнергии (2 варианта) и накопитель электроэнергии конденсаторного типа (нэкт) для реализации способа (2 варианта) // 2466495

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технологии и оборудованию для передачи электроэнергии по одному проводящему каналу. .

Микроволновый генератор // 2107383

Способ образования активного элемента на основе полупроводниковой структуры для кратковременного одноразового использования в радиоэлектронной аппаратуре // 1598813

Устройство питания для сверхвысокочастотной печи // 1204105

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в технике генерирования сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний, например, для питания СВЧ-печей. .