Генератор высоковольтных импульсов
>635602 са)ез Ссее)ских
)ециелистических
Республик
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительнne к 3"=-..=-: --зу— (511 Ч.1х,7.-" Н 03 К 3, 53 (22) Заявлеио 10.09.75 ., 21796ЕЗ, 1Е- 1 с присоединением за:-:-: х е— (юс))даастеенный ке)!итет (23) Приор:!Тет— ла деле<)) иэебсетеиий и открытий (43) Опубл:?ковано 30.11.7<. 5. лле--.e:-:b,,c 44 (531 х Д1х 021.373.5 (оее.е) (45) Дата опубликован??я оп:;сания 30.11.. S (72) Азторы изобретения л»t
М, И. Козлов lf Г. К. Голооокий
Днепродзержинский индустриальный институт.- (71) Заяв?!Тель (54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ
?!зобрст<>нн!е относится к ооласти высоIсоi 3 0.7 b T H o ? I ? I M II j л ъ 0 н о Й т е . : и 1 и и и м 0: к е т наЙти широкое применение в ускорительной технике, з TLxlш!ке не<яровых и стримор:!ык
J(3xfåp. в лазер:-ьой тех?!Нке и других oî lecтях техники.
1»1звсстс?! генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник питания, 3Яряд:!ые элсмс ITbf и .по кэайней мере четы<ре последовательно соединен lblx и заряжаемых с пеэеменной полярностью конденсатора, параллель-lo кяждОх! > Втооом) из которых через,ípÿâitÿåìûé, проводящий в одном насчравлечии коммутатор, вкл!очена индуктивность (1).
Такому генератору tipèñóùè следу!ощие .Недостатки:,нал)ьчие множества управляемы<к коммутаторов, изготовление которы.;
<на высокис,напряжения (з десятки килово lbT) и большие токи (з сотни ампер) представляет собой нерешенную проблему,,необходимость подачи запускающих импульсов на каждый управляемый коммутатор и в связи с этим необходимость развя3b13aHttsr fJcI7cÉ ) Hpaa 7etJtIst оТ 1 ail .toro коммутатора, находя?цегося во время !)ереходнего процесса в схеме под высоким потенция toxf, отсутствие автоматического си-Iхронного за Iуска коммутаторов., 3 H U O.1 Е Е 01! 3 К <) С К H 3 0 <) P C l C H H 10 )С X H Hчзское решение — — гс !С)атор высокозогпг<—:ь).; импульсов. содержащий ряд последовяТ Р 1 Ь и 0 С О С Д И Н < и Н Ьl . I ct
-1св?!сокяя надежность этого гсисрат<>ря
СЗЯЗЯНЯ CO C 10ih!IOCThlo пепси 1 Hp33.1CÍHß и мммтато;)оз.
Цель изоб.)cTc:ttt)I — у:lp<»ltelttle гc!Icpa70Р3.
20 11:>стявлс:l:!яя цель достигается тем, !TO з гс>!Сратоp< высоковольтных их!Нуг!ьсов, содержащем;>яд последовательно соединенных иакопительны.;. кондеисатороз, оощие т<>чки которых черсз зарядные элементы
25 соединены с ис7 <7чником питания. цепочки
»перемены полярности, содержа?цис катушку индукт:)вност:! и коммутато;)ы и полк Iloченные параллельн<> нечетным накопительным конде:!сато,)ам ряда, нагртзку. Н<>дклю- .: —::- .у:0 к,последовательному ряду накопии
635602 тельных конденсаторов и вспомогательные конденсаторы, коммуTBTDDb .. соедине(-:ы между собой через вспомогательные конденсато(оы,по схеме Аркадьева — Ма: к, а между каждым ком мутяторо7(:(нату I!H ) нндУI«TIIBHocTH сооТВВТсТВА (ощей Hc Io (!w!(г Pремены поляр.ности дополнителы:(7 зк;(:.:чен выпрямительный элемент.
На чертеже показана принцигиальн".я схема предлагаемого генератора.
Генератор содержит накопительные конденсаторы 1(— 1„, (, соедине:-гнь(г з (Осле. ,loBBTcëüFIb«é ряд и заря)каемые через
ПОЧКИ IICPCÌCÍÛ ПОЛЯРНОСТ:1, С;СТОЯЩ:!(= ИЗ катушек 2,— 2„,индуктивности, и комм...т3 торы 8(— 8„, выпрям«(тельные эг«ементь(8(— 8„, коммутаторы 4(— 4„, вспомога-iëbные конденсаторы 5(— 5„, зяряднь(е элем=H. ты 6,(— б„ч, и нагруз.ку 7.
В Hcxo)líoì состоянии силозые;х«дс:саторы 1(— 1,+(и вспомогательные к: иденсаторы 5,— 5„заряже,ны до напряже.—.:.:;: источника питания.
После срабатывания управляемого кс .(мутатора 4, потенциал нижнего по схе(::е электрода конденсатора 5, становится ра в-,ным О, а пот енциал верхнего электрода в;врастает до — U (U —,величина зарядь)ото иа(пряжен«ля). Тогда на коммутаторе 4 возникает двойное напряжение 2U, которое вызывает пробой этого, коммутатора. Следу(Ощий,коммутатор срабатывает при трои-:с... перена пря)кении и т. д.
После срабатывания всех коммутатор:.B конденсаторы 1„— 1„,перезаряжаются через катушки 2,— 2,, индуктивности и выпрямительные элементы 8,— 8„, остаются в тако.)( состоянии до полной разрядки через нагрузку 7, на,которой суммируется напряжение последовательного ряда силозых конденсаторов.
Время срабатывания всех коммутаторов определяется параметрами генератора Аркадьева — Маркса и при соответствующих условиях (малая емкость,вспомогательнь:х конденсятОров, малая iF(ндмктивность разрядной цепи, наличие коммутаторов под давлением в газе) может составлять .величину .п01)ядкя нескольких .наносек1 H(. Это время много меньше времени перезарядки накопительных конденсаторов. В связл с этим запуск, всех коммутаторов можно с-(итать синхронным. ,После срабатывания коммутаторов .—:ачинается процесс дозарядки вспомогательных конденсаторов 51 — 5„ до двойного Напряжения. Этот процесс продол)кается до полной перезарядки части накопительных конденсаторсв. При этом из-за малой емкости вспомогательных конде:-«сатиров посадка .напряжения íà HàêoHHTåëьныx конденcаторах пренебрежимо .мала.
Выпрямительные элементы 8 — 8, дол кны выдерживать уд(военное напряжение:..
ТОЧНИКЯ ПитанИЯ, под КотоРым Они ()кяэываIОТСЯ ДО ЗЯРЯДКИ ВСПОМОГЯТЕЛЬНЫХ КОНДЕ((саторов.
С началом, перезарядки накопительнь;х конденсаторов на нагрузке начинается фор..(!IpoBaн(ие импульса напряжения. Форма . мпульса зависит оТ характера нагрузки.
При активном характере нагрузки фо,).,(а
:(мпульса апериодическая, при .Индукп(Bном — колебательная. Фронт им.(ульсз
Определяется в;)еме.(ем перезарядки си,.овых конденсаторов. Амплитуда импульса рав.«а Г. и, где и — число силовых конден 7» сатороз.
Предложенный Te!«e;)aTO;,) можeò найтл
«п(рокое II()l(меднение B «ачеств; пот )чнихл импульсного напряжения с ампл:(Tó)oé (.о. ,ряд (а нес кол(>ки х ((I(л ли() нов B;)л ь . для (Hтания с. ем, формирующих спе(шальньге ф()D МЫ ИМИ)ЛЬСОВ.
Ф о р м у л а и з о б р е т е: —..:;-.
1. Генератор высоковольтных импульсов, содержащий ряд последовательно со диненных накопительны. конденсаторОв, Общие точки которых «ерез зарядные элементы соединены с источником питания. цепочки
З3 перемены полярности, содержащие катушку,индуктивности н коммутаторы и и )HH, -зченные параллельно нечетным накопительным конденсаторам, ряда, .нагрузку, .подкл(оченну(о к последовательному ряду нако4 пительных конденсаторов, и вспомогательные конденсаторы, О т л и ч а ю шийся тйм, что, с целью упрощения генератора. коммутаторы соединены между собой через вспомогате IbHb!p конденсаторы по схеме Арка4- .«ьева — Маркса. а между каждым коммутатором н катушкой ш«дуктивности соответствующей цепочки перемены, полярности дополнительно включен выпрямительиьпл элемент.
И 2. Генератор по.п.1, отличающийся тем, что все коммутаторы, кроме одного, .выполнены неуправляемыми.
Источники ин формации, принятые во внимание при:экспертлзе:
1. Месяц Г. А. Генерирование мощных импульсов, М., «Сов. Радио», 1974,,с. 140.
2. Патент Англин ¹ 1208411, кл. Н 03 g
3153. 1970.
Редактор Т. Рыоалова
Составптел- Г. Сиезсаа
Техред А. Еамышиик;аа
:;.-; р.втор И. Симкииа
Заказ 841/1273 11зд. ¹ 731 Т::::-: !l. - 11одписиос
11ПО Государственного кои тета СССР па дезам пыире- .:: 1:! ст.=,р:;т й
Москва, K-ЗЗ, Раушск.л наб д, 4.5
Тип. Харьк. ф::z. пред зтеит>
