Генератор импульсов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) За я алеко 30.05.78 (21 ) 2620794/18-21 с присоединением заявки ¹

Гооудврстввииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 25.04.80. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 28.04.80

IIo делам изооретеиий н открытий (72) А вторы изобретения

А. В. Ивлев и В. А. Родичкин (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной элек<тротехнике и может быть применено в качестве мощного высоковольтного источника прямоугольных импульсов для питания различных устройств, например, электронных пушек, ускоригелей элементарных частиц и т.д.

Известны мощные высоковольтные генераторьг импульсов, выполненные на базе формирующей линии с согласующим импульсным трансформатором (1) .

Принцип действия такого генератора основан на сравнительно медленном накоплении энергии в электрическом, или магнитном поле формирующей линии и быстрой перекачкой Накопленной энергии в форме прямоугольного импульса через согласующий транс форматор в нагрузку.

Однако наличие в схеме импульсного трансформатора вносит искажения в форму сформированного формирующей линией импульса.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению можно считать генератор им-! пульсов. содержащий источник накачки тока рт соедин нные последовательно с ним коммугаhop и трансформатор-накопитель, причем к вторичной обмотке трансформатора-накопителя лодсоедикена нагрузка (2) .

Однако в этом устройстве полную перекачку запасенной энергии в активную нагрузку

5 можно осуществить только в форме экспоненциального импульса; при работе генератора в режиме с частичным разрядом запасенной энергии ка нагрузке можно получить импульс, 10 близкий по форме к прямоугольному, но при этом существенно снижается КПД генератора.

Целью изобретения является формирование на нагрузке прямоугольного импульса с помощью трансформатор-накопителя.

Достигается это тем, что в генераторе импульсов, содержащем источник накачки и соединенные последователько с ним коммутатор и трансформатор-накопитель, причем к вторичной обмотке трансформатора-накопителя подсоединена нагрузка, вторичная обмотка трансформатора-накопителя выполнена в виде много. виткового однослойного соленоида, коаксиаль1 но размещенного между двумя обратными токопроводами, представляющими собой пипккл729822 ры со сквозным разрезом по образующей, а концы обратных токопроводов электрически соединены между собой и со свободными концами вторичной обмотки трансформаторанакопителя и нагрузки.

На чертеже схематически представлен генератор импульсов и разрез, Источник 1 накачки тока, например, выпрями1ель или электрическая машина постоянного тока, через коммутатор

2, выполненный, например, на базе электронной лампы, подключен к зажимам первичной обмотки трансформатора-накопителя 3, вторичная обмотка трансформатора-накопителя 4 выполнена в виде многовиткового однослойного соленоида и соединена на одном конце с обратными токоподводами 5 и 6, коаксиально расположенными внутри и снаружи вторичной обмотки, с помощью перемычки 7, обратные ToKQHpoBoghl выполнены в форме цилиндров со сквозным разрезом по образующей, и другим концом вторичная обмотка соединена с обратными токопроводами через нагрузку 8.

При замыкании коммутатора 2, к первичной обмотке трансформатора-накопителя 3 прикладывается постоянное напряжение источника 1 накачки тока. При этом вследствие того, что обратные токопроводы имеют сквозной разрез по образующей, энергия,потребляемая от источника накачки будет расходоваться на активные потери в цепи накачки тока и накапливание энергии в магнитном поле индуктивности намагничивания трансформатора-накопителя.

Г!ри разрыве коммутатора тока накатики энергия магнитного поля, заключенная в объеме между первичной и вторичной обмотками трансформатора-накопителя, рассеивается»а коммутаторе за время, определяемое разрывной мощностью коммутатора, а энергия магнитного поля, заключенная в объеме вторич4 ной обмотки, рассеивается на активной нагрузке в форме прямоугольного импульса в силу формирующих свойств системы, образованной вторичной обмоткой и обратными токопроводами, представляющей собой спиральную линию с распределенными параметрами.

Длительность импульса определяется величиной индуктивности вторичной обмотки и распределенной емкостью между вторичной обмоткой и обратными токопроводами.

КПД генератора импульсов, определяемый в основном активными потерями во время процесса накачки трансформатора-накопителя, может быть очень высоким и достигать 50--80%.

Формула изобретения

Генератор импульсов, содержащий источник накачки тока и соединенные последовательно с ним коммутатор и трансформатор-накопитель, причем к одному из концов вторичной обмотки трансфор мато ра- на к опител я подсоединен один конец нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью формирования в на25 грузке прямоугольного импульса, вторичная обмотка трансформатора- нако пител я выполнена в виде многовиткового однослоййого соленоида, коаксиально размещенного между двумя обратными токопроводами, представля3Q ющпми собой цилиндры со сквозным разрезом по образующей, а концы обратных токопроводов электрически соединены между собой и со свободными концами вторичной обмотки трансформатора-накопителя и нагрузки.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ицхоки Я. С. Импульсные устройстваМ.: 1959, с. 345, 349, 399.

2. Дубовой Л. В. и др. Атомная энергия, 40 1975, т. 38, вып, 2, с. 87 (прототип).,729822

Составитель В. Чорба

Техред М.Петко Корректор И, Муска

Редактор Е.. Гончар

Заказ 1326/53

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCCР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5