Многоступенчатый генератор импульсных напряжений

 

(i i) 725207

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.08.78 (21) 2652854/18-21 с присоединением заявки Хо

i 51) М Кл 2

Н ОЗК 3/53

ТосУдеРотееииый комитет (23) Приоритет

СССР пе делам изобретеиий и открытий (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень Ке 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (53) УДК 621.373.431 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Е. Зеленов, А. A. Перунов, В. В. Туровцев, В. Г. Филиппов и Е. Н. Чернов (71) Заявитель (54) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ

НАПРЯ)КЕНИЙ

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано для получения униполярных импульсов напряжения, например, при испытаниях электротехнического оборудования и изоляции, а также для питания ускорителей электронных пучков, газовых лазеров.

Известен многоступенчатый импульсный генератор, выполненный по схеме умножения напряжения, содержащий многозазорные разрядники, причем каждый из них содержит цепочку отдельных зазоров, включенных параллельно с цепочкой конденсаторов через сопротивления, а каждая ступень импульсного генератора содержит вспомогательный импульсный генератор, с помощью которого поджигается только один из зазоров многозазорного разрядника (1). Недостатком данного генератора является узкий диапазон изменения коммутирующих напряжений.

Известен также многоступенчатый генератор импульсных напряжений, содержащий источник зарядного напряжения, запускающее устройство и имеющий в каждой ступени емкостный накопитель, зарядные резисторы, многозазорный разрядник; вспомогательный генератор с трехэлектродным разрядником, выход вспомогательного генератора соединен с управляющим электродом многозазорного разрядника, причем вспомогательные генераторы соединены между собой емкостями связи с зарядными

5 сопротивлениями (2). Недостатком указанного генератора является то, что на каждом многозазорном разряднике, число которых доходит до 20 и более, необходимо устанавливать вспомогательный генератор

10 пусковых импульсов.

Наиболее близким по схемному решению к данному изобретению является многоступенчатый генератор импульсных напряжений по схеме умножения напряжений

15 Аркадьева — Маркса, содержащий источник зарядного напряжения, запускающее устройство и имеющий в каждой ступени емкостной накопитель энергии, параллельно которому включены последовательно

20 соединенные зарядный резистор и управляемый многозазорный разрядник с омическим делителем напряжения, зарядные резисторы всех ступеней соединены через фронтовые резисторы последовательно (3).

25 Недостатком описанного генератора является то, что с уменьшением уровня зарядного напряжения уменьшается амплитуда импульсов запуска многозазорных разрядников. Это приводит к увеличению

30 времени срабатывания разрядников и ге725207

3 нератора в целом. Кроме того, так как схема не обеспечивает одновременного срабатывания разрядников, то и при уровне зарядного напряжения, равном номинальному, возможны искажения фронта выходного импульса напряжения.

Цель изобретения — уменьшение времени срабатывания путем обеспечения одновременного срабатывания разрядников, уменьшение времени зарядки емкостных накопителей энергии и повышение коэффициента использования генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в каждую ступень многоступенчатого генератора импульсных напряжений, выполненного по схеме умножения напряжения Аркадьева — Маркса и содержащего источник зарядного напряжения, запускающее устройство и имеющего в каждой ступени емкостный накопитель энергии, параллельно которому включены последовательно соединенные зарядный резистор и управляемый многозазорный разрядник с омическим делителем напряжения, зарядные резисторы всех ступеней которого соединены через фронтовые резисторы последовательно, введен вентиль, через который соединены управляющие электроды многозазорных разрядников смежных ступеней, подключенные через добавочные резисторы к общим выводам емкостного накопителя энергии и управляемого многозазорного разрядника, а запускающее устройство соединено параллельно с источником зарядного напряжения и подключено к зарядному резистору и управляющему электроду многозазорного разрядника первой ступени.

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема многоступенчатого генератора импульсных напряжений.

Генератор содержит источник зарядного напряжения 1, запускающее устройство 2 и имеет в каждой ступени емкостный накопитель энергии 3, параллельно которому включены последовательно соединенные зарядный резистор 4 и управляемый многозазорный разрядник 5 с омическим делителем напряжения, вентиль 6, через который соединены управляющие электроды многозазорных разрядников 5 смежных ступеней, подключенные через добавочный резистор 7 к общим выводам емкостного накопителя энергии 3 и управляемого многозазорного разрядника 5, зарядные резисторы

4 всех ступеней соединены через фронтовые резисторы 8 последовательно.

Запускающее устройство 2 соединено параллельно с источником зарядного напряжения 1 и подключено к зарядному резистору 4 и управляющему электроду многозазорного разрядника 5 первой ступени.

Зарядка емкостных накопителей энергии 3 производится от источника зарядного напряжения по цепочкам, включающим вен5

4. тили 6, добавочные. резисторы 7, зарядные резисторы 4, фронтовые резисторы 8.

После окончания зарядки по внешнему сигналу запускающее устройство 2 выдает импульс той же полярности, что и зарядное напряжение, который через цепочку последовательно включенных вентилей 6 подается одновременно на управляющие электроды всех многозазорных разрядников 5. Добавочные резисторы 7 препятствуют подаче импульса на выводы многозазорных разрядников. В результате этого на их искровых промежутках резко возрастает разность потенциалов, что приводит к практически одновременному срабатыванию многозазорных разрядников, и осуществляется разряд емкостных накопителей энергии 3.

Для получения на выходе многоступенчатого генератора импульсных напряжений импульса другой полярности источник зарядного напряжения переключается на противоположную полярность, вентили 6 устанавливаются в обратном направлении, соответственно изменяется полярность импульса запускающего устройства. Для получения на выходе генератора прямоугольных импульсов напряжения емкостные накопители энергии 3 заменяются на искусственные формирующие линии.

Использование цепочки последовательно включенных вентилей для запуска многозазорных разрядников позволяет обеспечить практически одновременное срабатывание разрядников в широком диапазоне изменения зарядного напряжения, упрощает схему и повышает надежность работы генератора. Использование той же цепочки последовательно включенных вентилей вместо зарядных резисторов позволяет в несколько раз уменьшить время зарядки генератора, расширить диапазон импульсов, формируемых генератором, по длительности и повысить его коэффициент использования.

Формула изобретения

Многоступенчатый генератор импульсных напряжений, выполненный по схеме умножения напряжения Аркадьева — Маркса и содержащий источник зарядного на-. пряжения, запускающее устройство и имеющий в каждой ступени емкостный накопитель энергии, параллельно которому включены последовательно соединенные зарядный резистор и управляемый многозазорный разрядник с омическим делителем напряжения, зарядные резисторы всех ступеней которого соединены через фронтовые резисторы последовательно, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения времени срабатывания и повышения коэффициента использования генератора, в каждую ступень введен вентиль, через который соединены управляющие электроды многозазорных разрядников смежных ступеней, подключенные через добавочный ре725207

Составитель Чорба

Техред А. Камышникова

Редактор В. Левятов

Корректоры: Л. Корогод и Т. Трушкина

Заказ 529/8 Изд. М 240 Тираж 995 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 зистор к общим выводам емкостного накопителя энергии и управляемого многозазорного разрядника, а запускающее устройство соединено параллельно с источником зарядного напряжения и подключено к зарядному резистору и управляющему электроду многозазорного разрядника первой ступени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии № 535508, кл.

Н 02m 3/06, 1973.

2. Патент США № 3501646, кл. 307-110, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР № 343365, кл. Н ОЗК 3/53, 1970 (прототип),