Высоковольтный генератор прямоугольных импульсов

 

O n И А Н И Е „„ ООiов

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистическин

Республик

Ф

Н 03 К 3/53 с присоепинеиием заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень №4 7

Дата опубликования описания 26.12.80 (53) УДК621 ° .373.2 (088.8) А0 делам нзооретеннй н открытий

М. У. Бупатов, Ю. B. Елисеев, Б. К. Торопов, В. Г. Филиппов и Е. H. Чернов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к высоковопьтной импульсной технике и может быть использовано в качестве источников питания ускорителей эпектронных пучков, газовых лазеров и т. д.

Известен высоковоцьтный генератор

5 прямоугольных импульсов, содержащий искусственную формирующую пинию, образованную индуктивностями и накопительными элементами, питаемыми от зарядного устто ройства. Накопительные элементы генера.тора выполнены по схеме умножения flj.

Недостатки указанного генератора — . необходимость обеспечения синхронной работы нескольких иепочек коммутирую15 щих разрядников, а также бопьшие изопяпионные расстояния между звеньями искусственной пинии..

Известен так же импульсный генератор, содержащий зарядное устройс тво, коммутатор, разделитепьные дроссепи, искусст венные двойные формирующие линии, входы которых включены к выходу коммутатора через разделительные дроссепи, при

2 этом вход первой искусственной двойной формирующей линии подключен к коммута тору непосредственно f2).

Недостаток данного генератора заключается в- том,,что разделительные дроссели искажают форму выходного импульса напряжения и должны быть рассчитаны на большие напряжения. Кроме того, при выполнении формирующих пиний на импульсных конденсаторах с изоляпионными корпусами возникает необходимость обеспечения достаточной эпектрической прочности части главной изоляции (изоляции секций импульсных конденсаторов относительно опорных метаппоконструкиий и экранов) соответственно величине зарядного напряжения линий.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является высоковольтный генератор прямоугольных импульсов, содержащий источник питания, поспедова-тельно вкпюченные на выходе двухступенчатые формирующие линии, соединенные через две пеночки зарядных элементов с

79 источником питания, параппепьно входам которых включены управляемые коммутаторы и изолированные от опорных металлоконструкций и экранов главной изопяцией (3).

Недостатком указанного генератора при выполнении искусственных формирующих пиний на импупьсных конденсаторах с изоляционными корпусами является .высокий уровень приложенного к гпавной изоляции напряжения, что снижает надежность работы генератора. цепь изобретения — повышение надежности работы генератора путем выравнивания припоженного к главной изоляции напряжения.

Поставленная цепь достигается тем, что в высоковольтном генераторе прямоугопьных импульсов, содержащем источник питания, последовательно выкпюченные на выходе двухступенчатые формирующие пинии, соединенные через две цепочки зарядных элементов с источником питания, параппепьно входам которых включены управляемые коммутаторы и изолированные от опорных метаплоконструкций и экранов главной изопяцией, опорные метаппоконструкции и экраны соединены с выходами формирующих линий через емKocTN связи, а между собой цепочкой высокоомных резисторов связи, соединенной со средним выводом источника питания.

Подключением опорных металлоконструкций через цепочку сопротивцений связи к среднему выводу источника питания обеспечивается в зарядном режиме снижение приложенного к главной изоляции максимального напряжения до половины зарядного. В разрядном режиме, бпагодаря подключению опорных метаппоконструкций к выходам искусственных линий через конденсаторы связи, явпяющиеся делителями напряжения, также обеспечивается снижение уровня припоженного к гпавной иэопяции максимапьного напряжения. В спучае равенства емкостей конденсаторов связи вепичина приложенного к гпавной изоляции максимапьного напряжения не превышает поповины зарядного напряжения линии

На фиг. 1 приведена принципиапьная электрическая схема генератора; на фиг. 2 показано размещение двухступенчатой искусственной линии на опорной металлоконструкции.

Высоковольтный генератор прямоугольных импупьсов содержит источник 1 питания, например двухпопярный, зарядные резисторы 2, искусственные. двухступен0166 4 чатые линии, выполненные на конденсато,рах 3 и индуктивностях 4, управляемые коммутаторы 5, разделительный разрядник 6, высокоомные резисторы 7 связи, 5 конденсаторы 8 связи, опорные метаппоконструкции (рамы) 9. Нагрузкой генератора представлен резистор 10. На фиг. 2 изображены опорные изоляторы 11, главная изопяция 12.

Генератор работает следующим образом.

После зарядки от источника 1 питания через зарядные резисторы 2 конденсаторов 3, формирующих линий смежные обкпадки "A" конденсаторов оказываются под

15 положительным напряжением, а противоположные обкладки "B" — под отрицатепьным напряжением. Потенциалы опорных металлоконструкций при этом равны нупю. Максим апьное напряжение, которое прикпадываро ется к гпавной изоляции ° 12 вдвое меньше. EI. разрядном режиме, при срабатывании коммутаторов потенциалы опорных метаппоконструкций опредепяются конденсаторами 8 связи, работающими как депитед ли напряжения. В случае равенства емкостей конденсаторов связи потенциал каждой опорной метаппоконструкции равен половине выходного напряжения соответствующей пинии, т. е. напряжение, которое прикпа. ур дывается к главной изоляции 12 в разрядном режиме, не превышает поповины зарядного напряжения линии.

Выполнение генератора по предлагаемой

3S схеме позволяет уменьшить максимапьную величину приложенного к гпавной изопяиии напряжения до половины зарядного напряжения линий, что обеспечивает экономию изоляционного материала и повышает на4р дежность работы генератора.

Формуп а изобретения

Высоковопьтный генератор прямоугольных импупьсов, содержащий источник питания, поспедоватепьно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии, coBgHHBHHbIB через две цепочки зарядных

sp элементов с источником питания, параппепьно входам которых включены управляемые коммутаторы и иэопированные от опорных металлоконструкций и экранов гпавной изоляцией, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения надежности генератора, 55 опорные метаппоконструкции и экраны соединены с выходами формирующих пиний ,через емкости связи, а между собой цепочкой высокоомных резисторов связи, соеди790166 наиной со средним выводом источника питания.

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельтсво СССР

¹ 369681, кл. Н 03 К 3/53, опублик.

1973.

g .ф

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 445131, кл. Н 03 К 3/53, опублик.

1974.

3. Авторское свидетельство СССР

l4 296211, кл. Н 03 К 3/53, опублик.

1971.

ВН

Т

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