Модулятор для питания газоразрядного источника ионов
Иллюстрации
Реферат
())) 484632
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.05.73 (21) 1929449/26-21 с присоединением заявки Ке (23) Приоритет
Опубликовано 15.09.75. Бюллетень )че 34
Дата опубликования описания 4.1.76 (51) М. Кл. Н 03k 7/00
Н 031< 3/55
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 621.376.5 (088.8) ло делам изобретений и. открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель
Л. Д. Бутаков
Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова (54) МОДУЛЯТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОГО
ИСТОЧНИКА ИОНОВ
Изобретение относится к технике формирования мощных прямоугольных импульсов миллисекундной длительности для питания газор азрядных устройств.
Известен модулятор для питания газоразрядного источника ионов, содержащий источник питания, выход которого, шунтированный накопительным конденсатором, подключен через токоограничивающий резистор к катоду коммутирующего управляемого вентиля. В цепь анода последнего включена нагруз)ка. Кроме того, в модулятор входят выключающий управляемый вентиль, подключенный между точками соединения токоограничивающего резистора с катодом коммутирующего управляемого вентиля и одного из полюсов источника питания с нагрузкой, в цепь анода которого включен конденсатор, шунтированный последовательно соединенными перезарядными управляемым вентилем и катушкой индуктивности, и генератор запускающих сдвинутых импульсов. Два выхода генератора подключены соответственно к управляющим электродам выключающего и перезарядного вентилей. Такие модуляторы имеют низкий КПД и малую надежность.
Цель изобретения — повышение надежности модулятора при колебаниях напряжения питания — достигается введением в него допол нительной катушки индуктивности, одновибраторя, логического элемента И вЂ” НЕ и формирователя управляющих импульсов.
Причем дополнительная катушка индуктивности, магнитно связанная с перезарядной
5 катушкой индуктивносги, подключена через резистор к одному из входов одновибраторя, выход которого соединен с одним из входов логического элемента И вЂ” НЕ. Другой вход логического элемента подключен и третьему
)() выходу генератора запускающих сдвинутых импульсов, а выход логического элемента подсоединен к другому входу одновибраторя и через формирователь управляющих импульсов к управляющему электроду коммути)5 рующего вентиля.
Схема модулятора для питания гязоразрядного источника ионов приведена на чертеже.
Газоразрядный источник ионов (нагрузка)
20 1 соединен через коммутирующий управляемый вентиль 2 и токоограничивающий резистор 3 с накопительным конденсатором 4, зяряжаемым от высоковольтного источника питания 5. Ковтур выключения коммутирующего управляемого вентиля кроме накопительного конденсатора и резистора 3 содержит управляемый выкгиочающий вентиль 6 и конденсатор 7, цепь перезаряда которого состоит из перезарядного управляемого вентиля 8 и катушки индуктивности 9, образую484632
5 о
20 щей с дополнительной катушкой индуктивности 10 понижающий трансформатор. В канал управления коммутирующим вентилем 2 входят генератор 11 запускающих сдвинутых импульсов, логический элемент И†IIE 12, формирователь 13 управляющих импульсов и одповибратор 14.
Работает модулятор для питания газоразрядного источника ионов следующим образом.
Генератор 11 вырабатывает три непрерывныс последователыюсти или серии сдвинутых оди относительно другого импульсов для управления коммутирующим 2, выключающим 6 и перезарядным 8 вентилями. Когда высоковольтный источник питания 5 еще не включен, одновибратор 14 не позволяет пусковым импульсам генератора 11 пройти логический элемент И вЂ” НЕ 12, поэтому импульсы включения коммутирующего вентиля
2 не вырабатываются, тогда как на выключающий 6 и псрезарядный 8 вентили управляющие импульсы поступают. Если теперь заряжать накопительный конденсатор 4, то сначала включится выключающий вентиль и конденсатор 7 зарядится через токоограничивающий резистор 3 до напряжения, которое меньше напряжения на накопительном конденсаторе примерно на величину падения напряже IHH на вентиле, после чего вентиль
6 самовыключается. Затем включается вентиль 8, который перезаряжает конденсатор 7 через катушку индуктивности 9. Этот цикл повторяется до тех пор, пока импульс напряжения с дополнительной катушки индуктивности 10 не достигнет уровня, при котором запускается одновиоратор 14.
Хронирующая цепь одновибратора должна обеспечивать длительность неустойчивого состояния равновесия, т. е. длительность его импульса, превышающего период частоты повторения импульсов модулятора. Тогда следующий пусковой импульс генератора 11 проходит логический элемент И вЂ” НЕ 12, возвращает одновибратор 14 в исходное состоя ие и запускает формирователь управляющих импульсов 13, последний включает коммутируюп,ий вентиль 2, появляется напряжение на разрядной камере источника ионов 1.
Индуктивность катушки 9 и ее связь с дополнительной катушкой 10 выбирается так, чтобы включение коммутирующего вентиля произошло после прохождения начального участка напряжений на накопительном конденсаторе 4. Поэтому, когда через промежуток времени, равный длительности импульса на разрядной камере источника ионов, включается выключающий вентиль б, к коммутирующему вентилю прикладывается импульс
25 зо
55 обратного напряжения уже достаточно большей длительности, чтобы он выключился. Далее включается персзарядный вентиль 8, запускается одновибратор 14 и процессы повторяются.
Когда модулятор для питания газоразрядного источника ионов работает группами импульсов, то после прохождения последнего импульса в группе одновибратор, оставшийся в состоянии неустойчивого равновесия, возвращается в исходное через время, определяемое его хронирующей цепью. Поэтому при поступлении следующей группы пусковых импульсов сначала выполняется описанный выше неполный цикл, т. е. срабатывают только вентили б и 8, перезаряжается конденсатор 7 и запускается одновибратор, а формирование импульсов на разрядной камере начинается со второго цикла.
Предмет изобретения
Модулятор для питания газоразрядного источника ионов, содержащий источник питания, выход которого, шунтированный накопительным конденсатором, подключен через токоограничивающий резистор к катоду коммутирующего управляемого вентиля, в цепь анода которого включена нагрузка, выключающий управляемый вентиль, подключенный между точками соединения токоограничивающего резистора с катодом коммутирующего управляемого вентиля и одного из полюсов источника питания с нагрузкой, в цепь анода которого включен конденсатор, IIIvHTIIp0BBHHbIH последовательно соединенными перезарядными управляемым вентилем и катушкой индуктивности, генератор запускающих сдвинутых импульсов, два выхода которого подключены соответственно к управляющим электродам выключающего и перезарядного вентилей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности модулятора при колебаниях напряжения питания, в него введены дополнительная катушка индуктивности, однови братор, логический элемент
И вЂ” НЕ, формирователь управляющих импульсов, причем дополнительная катушка индуктивпости, магнитно связанная с перезаряд ой катушкой индуктивности, подключена через резистор к одному из входов одновибратора, выход которого соединен с одним из входов логического элемента И вЂ” НЕ, другой вход которого подключен к третьему выходу генератора запускающих сдвинутых импульсов, а выход логического элемента подсоединен к другому входу одновибратора и через формирователь управляющих импульсов к управляющему электроду коммутирующего вентиля.
484632
Составитель В. Назарова
Техред Т. Миронова
Редактор Т. Юрчикова
Корректор Н. Аук
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3207/2 Изд. № 1835 Тираж 902 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5