Трансформатор для передачи управляющих импульсов

 

О П И С А Н И Е <,886072

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)NL. Кл. (22) Заявлено 07.12.79 (21) 2848735/24-07

Н 01 F 27/30

Н 01 F 19/08//

Н 02 М 7/00 с присоединением заявки М

Государствкииый комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30 11 81 Бюллетень М 44

Il0 делам изобретеиий и открытий . (53) УДК 621.314. .228 (088.8) Дата опубликования описания 30,11.81 „" (i2) Авторы изобретения

С, И. Гусев и В. Н. Лисин (7I ) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЯЮЩИХ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение ртносится к электротехнике, в частности к высоковольтным разделительным трансформаторам, и может быть использовано для управления мощными электроннолучевыми приборами.

Известны высоковольтные разделительные трансформаторы для передачи управляющих импульсов, содержащие ферромагнитный сердечник, первичную V-образную кабельную обмотку и вторичную многовитковую обмотку, подключенную к нагрузке через выпрямительный мост. Для формирования коротких управляющих импульсов с большой крутизной фронта по кабельной обмотке пропускают высокочастотный ток от инвертора, который на стороне высокого потенциала выпрямляется .диодным мостом (1).

Недостатком такого устройства является ограниченная мощность и большие потери на высокой частоте. При питании от сети 50 Гц

20 разделительный трансформатор формирует управляющие сигналы с недостаточно крутыми фронтами.

Наиболее близким к предлагаемому является изолирующий трансформатор, содержащий кабельную первичную обмотку, несущую ферромагнитные сердечники с вторичными обмотками, подключенными к выпрямительЪ ным диодным мостам. В известном устроистве секционированный сердечник равномерно распределен по длине О-образного кабельного витка (2).

Недостаток известного устройства обусловлен большой величиной индуктивностей рассеяния, не позволяющей передавать на высокий потенциал сигналы с большой крутизной.

Цель- изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем передачи сигналов с крутым фронтом на высокий потенциал.

Указанная цель достигается тем, что трансформатор, содержащий кабельную плоскую вторичную обмотку, несущую сердечник, первичную обмотку, выводы и диодный выпрямительный мост, снабжен дополнительной обмоткой, расположенной соосно с кабельной, сердечник выполнен в виде ленгочной спирали, 88607 охватывающей все три обмотки, а выпрямительный мост подключен к зажимам -дополнительной обмотки и зашунтирован транзистором.

Кроме того, дополнительная обмотка выполнена в форме тороидального экрана с радиальным разрезом, охватывающего первичную и вторичную обмотки.

Дополнительно первичная и вторичная обмотки выполнены из двух Ч-образных полувитков, повернутых выводами друг относи- 1п тельно друга на 180 .

На фиг. 1 изображен трансформатор, конструктивная схема; на фиг. 2 — то же, электрическая схема.

Устройство содержит кольцевой сердечник 1, первичную плоскую обмотку 2 с выводами

3, кабельную вторичную обмотку 4 с выводами 5. Дополнительная обмотка 6 выполнена в виде потенциального экрана с выводами

7, подключенными к диодному мосту 8, зашунтированному транзистором 9.

Трансформатор для передачи управляющих импульсов работает следующим образом.

Выводы первичной обмотки подключаются к преобразователю с характеристикой источника тока или к высокочастотному генерато. ру. Вторичная обмотка 4 своими выводами 5 подключается через выпрямитель в цепь управления мощным электроннолучевым прибором.

В номинальном режиме трансформатор исполь30 зуется для передачи на высокий потенциал постоянного напряжения. Для формирования крутых перепадов напряжения отпирается тран-. зистор 9 и дополнительная обмотка 6 через диодный мост 8 оказывается закороченной. В течение интервала времени порядка единиц микросекунд происходит вытеснение магнит, ного потока из кольцевого спирального сердечника 1, выполненного, например из ленточного пермаллоя, и формируетоя крутой фронт сигнала. При этом происходит скачкообразное изменение коэффициента связи индуктивно связанных обмоток 2 и 4, прекращается передача энергии в цепь нагрузки, в результате

;чего происходит быстрое запирание или отпирание мощного электроннолучевого прибора. 43

После запирания транзистора 9 происходит быстрое восстановление магнитной связи плоских рамочных обмоток, сопровождающееся формированием крутого перепада напряжения.

В зависимости от параметров электроннолучевого прибора (мощности в цепи управления, уровня напряжения и др.) возможны следующие модификации конструктивного исполнения устройства.

Кабельная вторичная обмотка 4 может со держать один или несколько кольцевых вит, крв, первичная обмотка может выполняться обычным проводом и высоковольтным. кабег

4 лем. В предельном случае обмотки выполняются из двух кабельных Ч-образных витков, повернутых выводами 3 и 5 друг относительно друга на 180 . При этом достаточно сильная магнитная связь таких полувитковых обмоток обеспечивается благодаря локализации магнитного потока в ленточном спиральном сердечнике, охватывающем последовательно оба полувитка.

Дополнительная обмотка 6 может быть многовитковой проволочной, выполненной в виде кольцевой плоской рамки, а также одновитковой, совмещающей функции электростатического экрана, охватывающего первичную и вторичную обмотки и снабженного радиальным разрезом. Если первичная обмотка выполнена проволочной, то потенциальный экран 6 заземляется и гальванически соединяется с сердечником 1. При кабельном исполнении первичной обмотки 2 происходит удвоение уровня изоляции трансформатора, а управление транзистором 9 осуществляется по световому каналу.

Формула изобретения

1. Трансформатор для передачи управляющих импульсов, содержащий кабельную плоскую вторичную обмотку, несущую сердечник, первичную обмотку, выводы и диодный выпрямительный мост, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем передачи сигналов с крутым фронтом на высокий потенциал, снабжен дополнительной обмоткой, расположенной соосно с кабельной, сердечник выполнен в виде ленточной спирали, охватывающей все три обмотки, а выпрямительный мост подключен к зажимам дополнительной обмотки и зашунтирован транзистором, 2. Трансформатор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что первичная, вторичная и дополнительная обмотки выполнены кольцеобразными.

3. Трансформатор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что дополнительная обмотка выполнена тороицальной с радиальным разрезом и охватывает первичную и вторичную обмотки.

3. Трансформатор по пп. 1 — 3, о т л и ч аю шийся тем, что первичная и вторичная обмотки выполнены иэ двух Ч-образных полувитков, повернутых выводами друг относительно друга на 180 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ No 1563395, кл. 21 д 49, 1966.

2. Патент Англии, ND 1259311, кл. Н 2 F, 1972.