Генератор импульсов высокого напряжения
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11} ф (б! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.07.80 (21) 2953391/18-2 1 (51) М. Кл.
Н 03 К 3/53 с присоединением заявки,%
9)еудерствекиый комитет (23) Приоритет ео делом изобретений и открытий
Опубликовано 23 05.82. Бюллетень М 19
Дата опубликования описания 26,05.82 (53) УДК 621.373 (088.8) (72) Автор изобретения
Б. В. Семкин
:1
Ф"
Научно-исследовательский институт высоких напряжений при
Томском ордена Октябрьской Революции и дена- .Трудового (71) Заявитель.
Красного Знамени политехническом институте пм."т";.М;--Кирова (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройс тва м генерирования выс оков ольтных импульсов с крутым фронтом и жесткой синхронизацией импульса относительно запускаюшего сигнала.
Известен генератор импульсов высокого напряжения, содержащий последовательно соединенные источник импульсов напряжения по схеме Аркадьева-Маркса, на выходе которого включен компенсирую10 ший (корректируюший) малоиндуктивный конденсатор, а через обостряюшийся разрядник — нагрузка (1J
Недостатком известного генератора
15 является малая стабильность момента появления импульса напряжения на нагрузке, что связано со статистическим характером запаздывания разряда в искровом промежутке разрядника.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор импульсов высокого напряжения, содержаший последовательно соединенные источник импульсов напряжения с нулевым и потенциальным выводами, управляемый разрядник и нагрузку, причем параллельно источнику импульсов подключен малоиндуктивный компенсируюший конденсатор (2)
Недостатком данного генератора является сложность цепей и аппаратуры управления разрядником. Это связано с тем, что управляюший электрод, как и все токоведушие части разрядника, находится под высоковольтным потенциалом источника импульсов, что требует развязки аппаратуры генерирования управляюшего сигнала от высокого потенциала.
Цель изобретения — повышение эффективности запуска путем обеспечения возможности размешения управляюшего электрода под нулевым потенциалом.
Указанная цель достигается тем, что в генераторе импульсов, содержащем последовательно соединенные источник импульсов напряжения с нулевым и потенциальным выводами, управляемый разрядник и нагрузку, и подключенный параллельно источнику импульсов малоиндуктивный компенсирующий конденсатор, нагрузка зашунтирована резистором и включена между потенциальным выводом источника импульсов и разрядником, пярял лельно разряднику подкл»очен дополнительный малоиндукт1»вный конденсатор.
На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема генератора; ня »О ф>й . 2 — кривые изменения напряжения в различных точках схемы, поясняющие ее работу.
Генератор содержит источник 1 им15 пульсов напряжения, изображенный для примера в виде конденсатора 2, коммутатора 3 и резистора 4. Параллельно выходу источника включен малоиндуктивный» компенсирующий конденсатор 5. Нягруз20 ка 6 (например, образец твердого диэлектрика, вакуумный диод ускорителя и т. д.) зяшунтирована резистором 7 с величиной сопротивления существенно меньшей нагрузки. Малоиндуктивный кон25 денсатор 8 и управляемый разрядник 9 включены между нагрузкой и нулевым пол1осом источника импульсов. Параметры элементов выбраны в соответствии с условиеМ где Я,» — сопротивление резистора 4;
Й 2 — сопротивление резистора 7;
С „— емкость конденсатора 5;
С2 — емкость конденсатора 8.
Работа генератора происходит следующим образом.
После зарядки конденсатора 2 от сети
4О постоянного напряжения в момент =- 0 срабатывает коммутатор 3 и источник 1 импульсов генерирует импульс напряжения, заряжающий малоиндуктивный компенсирующий конденсатор 5, с постоянной времени R (.» по кривой 10. Одно » временно через резистор 7 заряжается конденсатор 8 с постоянной времени К2С по кривой 11. Поскольку элементы схемы выбраны в соответствии с условием (1), то напряжение на конденсаторах 5 и 8 нарастают синхронно, и, следовательно, напряжение (кривая 12) на нагрузке практически отсутствует, вплоть до коммутации разрядника 9. B нужный момент на управляющий электрод разряд- 55 ника 9 выдается запускающий сигнал, под действием которого срабатывает разрядник 9 в момент = 1.» .
04 ф
Малоиндуктивный конденсатор 8 разряжается через разрядник 9, способствуя быстрому спаду потенциала в точке соединония разрядника и нагрузки. Потен пиал (кривая 10) в точке соединения нагрузки с и О тен цияльным полюсом Нс точника поддерживается практически неизменным ня протяжении периода полного спадя напряжения на конденсаторе 8. Это обусловлено тем, что (» P, < > б (Р1 где t, — характерное время спада напряжения ня конденсаторе 8. Таким образом, напряжение (кривая 12) на нагрузке резко возрастает после срабатывания разрядника 9, при этом ня нагрузке формируется импульс с фронтом " ь (p и дли тельностью -пала - С» (p + R,1
По сравнению с известным предложенный генератор позволяет осуществлять управление запуском обострояюшим разрядником с помощью цепей и аппаратуры, находящихся при нулевом потенциале.
Применение данного генератора позволяет отказаться от дорогих и громоздких элементов развязки (трансформаторов, конденсаторов, резисторов) запускающего электрода с аппаратурой, генерирующей запускающий импульс.
Б свою очередь, запуск со стороны заземленного электрода позволяет при той же аппаратуре запускающего, сигнала увеличить существенно (в 2-4 раза) ток запуска, что приводит к повышени1о стабильности срабатывания разрядника, снижает время формирований пробоя в обострояюшем разряднике, увеличивает диапазон его неперестройки, т. е. Повышает эффективность запуска.
Формула изобретения
Генератор импульсов высокого напряжения, содержащий последовательно соединенные источник импульсов напряжения с нулевым и потенциальным выводами, управляемый разрядник и нагрузку, причем параллельно источнику импульсов подключен малоиндуктивный компенсирующий конденсатор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности запуска, нагрузка зашунтирована резистором и включена между потенциальным выводом источника импульсов и разрядником, параллельно которому подключен дополнительный малоиндуктивный конденсатор.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 156616, 19.06.62, 930604
2. Гусев О. А. и др. Высоковольтный импульсный модулятор сильноточйого ускорителя электронов. — Приборы и тех. ника эксперимента, 1978, № 5, с. 84.
Составитель B. Казаков
Редактор П, Коссей Техред 3, фанта Ко екто Н. Степ рр р
Заказ 35 12/80 Тираж 954 . Подписное
BHHHFIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
