Генератор мошных прямоугольных импульсов высокого напряжения

 

ОП И ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресиублик,>790149

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 100778 (21) 2642101/18-21 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет . Опубликовано 23. 1280,бюллетень HP 47

Дата опубликования описания 231 2,80 (st)e. кл.

Н 03 К 3/53

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.373 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. A. Перунов, В. К. Торопов, В. Г. Филиппов и E. Н. Чернов (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР МОЩНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ

ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для питания ускорителей сильноточных электронных пучков.

Известен генератор высоковольтных наносекундных импульсов с умножением напряжения, содержащий последовательно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии с потенциальными выводами, начала первых ступеней которых подключены через дроссели к общему управляемому коммутатору, и неуправляемые коммутаторы, включенные между потенциальными выводами формирующих линий обеих ступеней .1) .

Генератор обладает тем недостатком, что дроссели, кроме того, что они должны быть расчитаны на большие напряжения, отрицательно влияют на форму выходного напряжения генератора.

Известен каскадный генератор прямоугольных,импульсов, содержащий источник питания, зарядные резисторы, двухступенчатые формирующие линии, концы которых включены последовательно, а начала через нелинейные индуктивности подключены к коммутаторам, 2 соединенным последовательно через конденсаторы P2) .

Недостатком указанного генератора является сложность схемы управления

5 коммутаторами, узкий диапазон коммутируемого напряжения без изменения межэлектродных расстояний, а также малый коэффициент использования повышающего трансформатора источника р питания генератора, что особенно важно при большой энергоемкости генератора, например, до единиц мегаджоулей.

Цель изобретения — расширить диапазон коммутируемого напряжения и повысить надежность срабатывания схемы запуска разрядников.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе мощных прямоуголь2р ных.импульсов высокого напряжения, . содержащем источник питания, зарядные резисторы, последовательно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии, начала первых

25 ступеней которых подключены к разрядникам, индуктивности, нагрузку; разрядники выполнены по крайней мере трехэлектродныии, индуктивности введены между цепью зарядных резисторов

Зр и одним из крайних электродов разряд790149 ° довательно соединенные двойные формирующие линии 3, разрядники: разделительный 4, управляемые 5 и б с управляющими электродами 7, индуктивности 8, блок запуска 9. Нагрузкой генератора служит резистор 10.

В варианте генератора с многозазоркьмк разрядниками управляющие электроды 7 последних соединены с выходом спиральных генераторов 11, параллель- 35 но входу которых подключены стабилизатор 12 напряжения, трехэлектродный разрядник 13, вход спирального генератора через ограничительный резистор 14 включен параллельно многоза- 4О зоркому разряднику.

Генератор работает следующим образом.

После зарядки линий 3 через зарядные резисторы 2 подачей управляю- 45 .щего импульса с блока запуска 9 на управляющий электрод 7 разрядника 5 последний срабатывает. При этом по тенциалы обкладок всех линий 3 резко изменяют свои значения. Так потек- «О . цкал"обкладок А и С от величины, например, +U изменяется до О, а потенциал обкладок В становится равным -U

Прк этом переходном процессе на всех инцуктквностях 8 возникает импульс накряжения величиной до U<, который прикладывается к управляющему зазору разрядников 6. Последние практически одновременно срабатывают, производя коммутацию двойных формирующих линий. Через время, равное времени пробега волны по одной ступени линий 3, на нагрузке появляется км55

d0 пульс напряжения, амплитуда которого равна nUp, где и — число линий. Длительность прямоугольного импульса у ников, точки соединения индуктивностей и зарядных резисторов подключе-. ны к управляющим электродам разрядников, а в цепь заземления конца первой линии включен управляемый раз- рядник, управляющий электрод которого соединен с блоком запуска.

Кроме того, генератор выполнен двухполярным.

С целью исключения влияния на процесс обрабатывания разрядников уровня зарядного напряжения линий,, уп.равляемые разрядники выполнены многозазорными, управляющие электроды . которых соединены с выходом спиральных генераторов, параллельно входу которых включены стабилизаторы на- 1« пряжения и трехэлектродные разрядники, причем вход спирального генератора через ограничительный резистор включен параллельно многозазорному разряднику. 20

На фиг. 1 изображена схема генератора; на фиг. 2 — схема варианта генератора с многозазорными разрядниками.

Генератор содержит источник питания 1, зарядные резисторы 2, после- равна удвоенному пробегу волны по одной ступени линий.

В варианте схемы с многозазорными разрядниками (фиг. 2) одновременно с зарядной линией через стабилизатор

12 напряжения и ограничительный резистор 14 происходит зарядка емкости спирального генератора 11. Из-за наличия стабилизатора напряжения величина зарядного напряжения всегда постоянна и не зависит от уровня зарядного напряжения линий, чем достигается стабильность срабатывания многозазорных разрядников. При срабатывании разрядника 5, аналогично схеме фиг. 1, срабатывают трехэлектродные разрядники 13, коммутируя спиральные генераторы. Импульсы напряжения, формируемые при этом спиральными генераторами, прикладываются к управляющим электродам многозазорных разрядников, последние срабатывают..

В генераторе расширен диапазон коммутируемых напряжений без изменения межэлектродных расстояний разрядников, проще и надежнее схема управления разрядниками. Использование двухполярного источника питания позволяет в некоторых случаях увеличить коэффициент использования повышающего трансформатора и всего источника в целом.

Благодаря включению в цепь заземления конца первой линии разрядника и использованию индуктивностей для запуска разрядников обеспечивается практически одновременное срабатывание всех разрядников, коммутирующих двухступенчатые формирующие линки.

Формула изобретения

1. Генератор мощных прямоугольных импульсов высокого напряжения, содержащий источник питания, зарядные резисторы, последовательно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии, начала первых ступеней которых подключены к разрядникам, индуктивности, нагрузку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона срабатывания и повышение надежности, работы схемы запуска разрядников, последние выполнены по крайней мере трехэлектродными, кндуктивности введены между цепью зарядных резисторов . и одним кз крайних электродов разрядников, точки соединения индуктивностей и зарядных резисторов подключены к управляющим электродам разрядников, а в цепь заземления конца первой линии включен управляемый разрядник, управляющий электрод которого соединен с. блоком запуска.

2. Генератор по п.1, о т л и ч а - ю. шийся тем, что, с целью повы79014 9 шенин. коэффициента использования источника питания, последний выполнен двухполярным.

3. Генератор по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью исключения влияния на процесс обрабатывания разрядников уровня зарядного напряжения линий, управляемые разрядники выполнены многоэаэорными, управЛяюцие эЛектроды которых соединены с выходом спиральных генераторов, параллельно входу которых включены стабилизаторы напряжения и трехэлектродные разрядники, причем вход спирального генератора через ограничительный резистор включен параллельно многоэазорному разряднику.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 444310, кл. Н 03 К 3/53, 14.08.72.

2. Авторское свидетельство СССР

9 445313, кл. Н 03 К 3/53, 01.08.72.

790149

Составитель В. Седов.

Редактор Е. Лушникова Техред C,Ìèãóíîâà Корректор.H. Бабинец

Заказ 9059/58 Тираж 995 Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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