Управляемый разрядник

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 628571 ю б !

3

S)

{51) М, Кл (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлеио03,01.77 (21) 2436076/24-07

Н 01 Г 15/00 с присоединением заявки №Государственный «омнтет

Соаета й1нннстроа СССР оо делам нзооретеннй н отнрытнй (23) Приоритет(43) Опубликовано 15.10.78,Бюллетень ¹ 38 (45) Дата опубликования описания 31.08.78 (53) УДК 621 316 .933 (088. 8) К. А. Желтов и О. B. Щербина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНЦК

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники, в частности к искровым разрядникам, использующимся в схемах формирования вьчсоковольтных импульсов с фронтами наносекундной длительности.

Известен управляемый искровой разрядник, содержащий два основных электрода, один из которых является частью накопителя энергии формирующей линии, с которым через катушку линейной индуктивности .и дополнительный искровой промежуток соединен промежуточный (управ» лякщий апектрод (1).

Управление этим разрядником осущест вляется импульсом, который подается на управляющий электрод при срабатывании дополнительного искрового промежутка, за счет перераспределении напряжения в основном промежутке разрядника при импульсной зарядке накопителя.

С помощью этого управляемого разрядника можно получить высоковольтные импульсы с кратковременной длительностью фронта вплоть до наносекундных,. так как основной разрядный тDK не протекает по катушке линейной индуктивности.

Однако применение дополнительного газового искрового промежутка под давлением усложняет конструкцию и приводит к нестабильности срабатывания разрядника как по времени, так и по напряжении. Невозможность привязки момента коммутации к максимуму зарядного им»

1о пульсного напряжения приводит к потерям энергии при формировании высоковольт ных импульсов.

Наиболее близким из известных технических решений к данному предложению является управляемый разрядник, содержащий два основных электрода, один из которых выполнен с отверстием, в котором расположен управляющий электрод, повышающий импульсный трансформатор, 2о вторичная обмотка которого подключена между электродом с отверстием и управ ляющим электродом, а первичная - соединена с генератором управляющих импульсов, и катушку линейной индуктивности

25 Я.

62857

Однак о, укаэанный разрядник так же недостаточно стабилен и должен имегь мощную цепь управления.

Белью. изобретения является повыше ние стабильности и уменьшение мошнос- 5 ги цепи управления.

Бель достигается тем, что он снабжен катушкой нелинейной! индуктивности, включенной параллельно первичной обмотке укаэанного трансформатора, которая подключена между электродом с отверстием и одним из выводов катушки линейной индуктивности, второй вывод которой поа ключен к генератору управляющих импуль сов.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого разрядника.

Разрядник содержиз основные электроды 1 и 2 и управляющий электрод 3. Меж- 0 ду электродом 3 и основным электродом

1, выполненным с отверстием и являющим- ся частью формирующей линии 4, подключена вторичная обмо жа повышающего 15 импульсного трансформатора 5, вторичная, "5 обмотка которого соединена последовательно с катушкой линейной индуктивности 6 и шунтирована катушкой нелинейной индуктивностй 7 (с насыщающимся сердечником), Разрядник содержит генератор

30 управляющих импульсов 8 и нагрузку 9, подключенную к основному электроду 2, Устройство работает следующим образом., 35

От генератора управляющих импульсов

8 через катушку линейной индуктивности

6 заряжается формирующая линия 4, торцовой частью которой является основной электрод 1 с отверстием.

B начальный момент зарядки, когда зарядный ток велик, сердечник катушки нелинейной индуктивности 7, которая .включена последовательно с катушкой линейной индуктивности 6, насыщен (индук45 тивность катушки мала ), и напряжение на емкостях формирующей линии 4 (HB чер. показаны пунктиром) и генератора управляющих импульсов 8 уравновешивается падением напряжения на катушке линей50 ной индуктивности 6.

Когда величина зарядного импульсного напряжения достигает максимума, емкостный ток зарядки переходит через ноль, сердечник катушки 7 перемагничивается

55 (ere магнитная проницаемость возраста-. ег скачкообразно) и на катушке нелиней-.ной индуктивиости 7 выделяется управляю«

Д щий импульс высокого напряжения, поляр ность которого обратна полярности рядного напряжения. Сформированный на катушке нелинейной индуктивности 7 управляющий импульс подается на первичную обмотку импульсного трансформатора 5, который увеличивает амплитуду этого импульса и изменяет его полярность на противоположную. Таким образом, промежуток между основным электродом 2 и управляющим электродом 3 оказывает: ся под перенапряжением и пробивается.

Вслед за этим промежутком под перенапряжением порядка двухкратного оказы веется промежуток между электродами 1 и 3, пробой которого приводит к разряду формирующей линии 4 на нагрузку S, в результате чего формируется высоковольт ный импульс с фронтом наносекундной длит.:-льности.

Банное изобретение позволяет обеспечить коммутацию разрядника в момент, когда величине зарядного импульсного напряжения достигнет максимума, а следовательно, и снизить потери напряжения при формировании высоковольтных импульсов с фронтом наносекундной длительности до максимума.

Предлагаемое устройство сводит потери напряжения, связанные с разбросом момента коммутации, до 2%, в то время как в известных устройствах они достигают величины порядка 10%.

Формула изобретения

Управляемый разрядник, содержащий дра основных электрода,.один из когорых выполнен с отверстием, в котором расположен управляющий электрод, повышающий импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена между электродом g отверстием и управ-ляющим электродом, а- первичная - соединена с генератором управляющих импульсов, и катушку линейной индуктивности, отличающийся тем, что, с цельюповышеиия стабильности запуска и уменьшения мощности цепи управления, он снабжен катушкой нелинейной индуктивности, включенной параллельно первичной, обмотке указанного трансформатора, которая подключена между электродом с

628571

Составитель Е. Бочкова

Техред Н. Андрейчук Корректор Л. Василина

Редактор Л, Баглай

Заказ 5807/45 Тираж 960 П однисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб д. Ф/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная, t отвЕрстием и одним из выводов катушки линейной индуктивности, второй вывод которой подключен к генератору управляющих импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Месяц Г. А. Генерирование мошных непосекундных импульсов. М, Cos. оадио, 1974, с. 197.

2,9/ (4iesott К КЭ боже develop.

meets и high-power modufata s 1о iа а, д. Зиваr. МесЫВпф .в,.

И46 99, н А Ю 5, 1О90 - И(2.