Генератор импульсных напряжений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е < >966860

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22}Заявлемо 03.11.80 (21) 29<95)5/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1 .10. 82. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 18. 10. 82 (5! )NL. К,«.

Н 03 K 3/53. 3Ьеударстванный камитет

СССР

Ro делам «забретеннй н открыт«В (53) УЙК б21. 374.

° 387(088.8) (72) Авторы изобретения

IO.А. Котов и В.П. Кузнецов

Научно-исследовательский институт высоких1напряжений

1 при Томском ордена Октябрьской Революции 11„ордена °

Трудового Красного знамени политехническом институте им. С . М. Кирова . (7!) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники, s частности к генераторам импульсных напряжений, собранным по схеме Аркадьева-Маркса.

Известен генератор импульсных напряжений собранный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий накопительные конденсаторы, зарядные резисторы и управляемые разрядники, образующие последовательно соединенные каскады, в котором :для уменьшения времени срабатывания генератора с помощью конденсатора связи надежно обеспечивается 1003-ное перенапряжение на последующем разряднике при срабатывании предыдущего (1j.

Недостатком этого генератора яв-. ляется значительное время срабатывания.

Известен также генератор, собрвйный по схеме Аркадьева-Маркса и со" держащий накопительные конденсаторы, управляемые и неуправляемые разряд2

1 ники и зарядные резисторы образуюl щие последовательные каскады, причем в первом каскаде использован разрядник тригатронного типа с диэлектрической втулкой и шунтирующим разрядник конденсатором, а другие управляе" мые разрядники - газовые тригатроны (21.

Недостатком этого генератора является значительное время срабатывания его стабильности и невысокой надежности работы. Указанный недостаток объяеняется тем, что связь между тригатронами выполнена так, что управляющий сигнал (амплитуда не более 0,6 от зарядного напряжения) подается на каждый последующий управляемый разрядник при срабатывании предыдущего и поэтому общее время срабатывания также велико и равно сумме времен срабатывания всех ступеней при значительном разбросе времени срабатывания. Кроме того, в этом генераторе часты самопроизвольные срабаты3 96686 вания, так как рабочее напряжение сос. тавляет 95l от напряжения самопробоя разрядников.

Цель изобретения — уменьшение времени срабатывания генератора импульсных напряжений, увеличение стабильности времени срабатывания и надежности работы генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе, собранном по схеме

Аркадьева-Маркса и содержащем накопительные конденсаторы, управляемые и неуправляемые разрядники и зарядные резисторы, образующие последовательные каскады, причем в впервом кас- 1 каде использован разрядник тригатрон- ного типа с диэлектрической втулкой и с шунтириющим разрядник конденсатором, а остальные управляемые разрядники — газовые тригатроны, конденсатор, шунтирующий первый управляемый разрядник, подсоединен к заземленному электроду разрядника через введенный резистор, а общая точка конденсатора и резистора соединена конденсаторами связи с управляющими электродамй разрядников в других каскадах генератора так, что конденсатор связи предыдущего каскада включен последовательно конденсатору связи последующего каскада.

В этом генераторе подача пусковогс импульса производится одновременно на все управляемые разрядники после срабатывания разрядника первого каскада.

Время срабатывания генератора равно сумме времени срабатывания первого разрядника, наибольшего из времен срабатывания управляемых разрядников других каскадов и времени срабатывания каскадов с неуправляемыми разрядни40 ками. Таким образом, преимущество предложенной схемы возрастает с увеличением числа каскадов генератора (если число управляемых разрядников не менее 0,4-0,5 от общего числа раз- 5 рядников). Разброс времени срабатывания в генераторе также уменьшается, так как уменьшается число последовательно срабатывающих разрядников. Кроме того, применение схемы запуска уп- о равляемых разрядников генератора позволяет на управляющие электроды подавать импульсы с амплитудой равной 1 зарядному напряжению ступени. Это приводит к тому, что в генераторе происходит более сильное усиление поля в управляемых разрядниках, что, в свою очередь, позволяет, не увеличи0 4 вая времени срабатывания генератора, уменьшить напряжение на разрядниках по отношению к напряжению самопробоя и тем самым увеличить надежность работы генератора.

На чертеже представлена электрическая схема генератора, Генератор состоит из накопительных конденсаторов 1, разрядников 2-4, электроды которых являются сборными шинами конденсаторов 1, зарядных резисторов 5, "греющего" первый разрядник конденсатора 6, пускового резистора 7, конденсатор 8 связи, обратного токопровода — корпуса 9, диэлектрической втулки 10 и пускового электрода 11. Разрядники генератора 7 3 управляемые: 3 — газовые тригатроны, а 2 — тригатрон с диэлектрической втулкой 10.

Генератор импульсных напряжений работает следующим образом.

Давлением газа в корпусе устанавливается выбранное рабочее напряжение — 0,8 от напряжения самопробоя разрядников, производится зарядка накопительных 1 и "греющего" 6 конденсаторов через резисторы 5, 7. На поджигающий электрод 11 разрядника

2 подается запускающий импульс напряжения, что приводит к усилению электрического поля в разряднике, пробою поверхности диэлектрической втулки 10 и пробою основного промежутка разрядника 2. Через разрядник

2 разряжается накопительный конденсатор 1 первого каскада и конденсатор

6, разряд которого приводит к уменьшению времени коммутации разрядника 2.

Возникающий при разряде конденсатора

6 импульс напряжения на резисторе 7 через конденсаторы 8 подаются одновременно к поджигающим электродам разрядников 3, вызывая их срабатывание, затем срабатывают все неуправляемые разрядники 4 и импульс напряжения на выходе генератора прикладываются к нагрузке.

Проведенными испытаниями установлено, что шестиступенчатый генератор импульсных напряжений, у которого три ступени имели управляемые разрядники, обеспечил на нагрузке 500 Ом импульс напряжения 1-80 кВ с фронтом 6 нс.

Конденсаторы связи в предложенном генераторе включены последовательно, т.е. работают только на напряжение одной ступени, следовательно, за счет

5 их применения габариты генератора практически не возрастают.

Г

I !

I.

1

l !

Р

1 г

I

Заказ 7899/75 Тираж 959 Подписное

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

966860 6 стабильности времени срабатывания и увеличения надежности работы генератора, конденсатор, шунтирующий первый управляемый разрядник, подсоедиФормула изобретения нен к заземленному электроду разрядника через введенный резистор, а обГенератор импульсных напряжений, щая точка шунтирующего конденсатора собранный по схеме Аркадьева-Маркса и резистора соединена конденсаторами и содержащий накопительные конденса- связи с управляющими электродами разторы, управляемые и неуправляемые 16, рядников в других каскадах генераторазрядники и зарядные резисторы, об- ра так, что конденсатор связи предыразующие последовательные каскады, дущего каскада включен последовательпричем в первом каскаде использован но конденсатору связи последующего разрядник тригатронного типа с ди- каскада. электрической втулкой и шунтирующим И Источники информации, разрядник конденсатором, а другие . принятые во внимание при экспертизе управляемые разрядники - газовые три- 1. Патент Великобритании 11 1147906, гатроны, о т л и ч а ю щ и и с R кл. H 3 Т 19 ° 04.69. тем, что, с целью уменьшения времени 2. Приборы и техника эксперимента, срабатывания генератора, увеличения 20 1971, Р 4, с. 112-114.