Генератор импульсных напряжений

Генератор импульсных напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалксткческих

Республкк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)813725 (61) Дополнительное к авт. свид-ву —(22) Заявлено 26.04.79 (21) 2758095/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) .М. Кл.з

Н 03 К 3/53

Государственный комитет

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.81 (53) УДК 621.373..52 (088.8) по делом изобретений н открытий

Ю. П. Пичугин, И. В. Резюков и И. H. Романенко (72) Авторы изобретения

Чувашский государственный университет пм. И. Н. Ульянова (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУ,;! ЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИ1Ч

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике.

Известен генератор высоковольтных импульсов, использующих в схеме АркадьеваМаркса один общий для всех ступеней умножения коммутатор, выполненный по схеме п-ступенчатого умножения, содержащий зарядное устройство, и — 1 ступеней умножения напряжения и и накопительных конденсаторов (каждая из упомянутых ступеней содержит зарядные дроссели и конденсаторы), представляющий собой последовательное соединение импульсных трансформаторов, на первичные обмотки которых разряжаются конденсаторы (1).

Недостатками этого генератора являются относительно большая индуктивность разрядной цеп ), низкое значение реального коэффициента умножения напряжения, отрицательное влияние межвитковых и межобмоточных емкостей и т. д.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является импульсный генератор с использованием инверсии на пряжения на накопительных конденсаторах, содержащий искровые разрядники в количеств равном П/2, где rl- коэффициент умножения напряжения или число ступеней генератора импульсных напряжений, в котором частично решен вопрос уменьшения количества искровых пазрядников при минимальнои индуктивности разрядного контура, которая определяется только индуктивнотью конденсаторов и нагрузки (2).

Недостатком данного импульсного генератора является большое число искровых разрядников, что снижает стабильность параметров импульса, вызывает возрастание

10 индуктивности разрядного контура, и при работе генераторов на повышенной частоте следования импульсов (практически не выше 50 Гц) происходит быстрое выгорание электродов разрядников, что может служить причиной пробоев в элементах схемы из-за возникающих перенапряжений.

Цель изобретения — использование для всех ступеней одно",î коммутирующего разрядника при обеспечении минимальной индуктивности цепи разряда на нагрузку.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсных напряжений, содержащем ступени умножения напряжений с использованием инверсии напряжения на накопительных конденсаторах, соединенных

813725 с нагрузкой, зарядное устройство. зарядные дроссели и коммутирующий разрядник, каждый дроссель имеет первичную и вторичную бифилярные обмотки, которые соединены по отдельности последовательно, ири этом накопительные конденсаторы нечетных ступеней включены между началом первичной и концами вторичной обмоток, конденсаторы четных ступеней — между концами обмоток каждого дросселя, а коммутирующий разрядник включен между началом обмоток первого дросселя и соединен с зарядным устройством. Возможность использования одного общего для всех ступеней умножения коммутирующего разрядника при сохранении минимальной индуктивности цепи разряда на нагрузку обусловливается тем, что цепь инверсии напряжения накопительных конденсаторов четных ступеней, состоящая из бифилярных обмоток зарядных дросселей и коммутирующего разрядника, является малоиндуктивной, аналогичная цепь для конденсаторов начетных ступеней имеет значительную индуктивность, состоящую из индуктивности коммутирующего разрядника и индуктивности последовательно включенных обмоток зарядных дросселей, представляющих собой многовитковую катушку. Это позволяет осуществить сложение напряжений всех ступеней генератора при помощи инверсии напряжения на конденсаторах чсгных ступеней и сохранении полярности напря жения на конденсаторах нечетных ступеней.

Помегцение бифилярных обмоток на сердеч ники из ферромагнитного материала позволяет значительно уменьшить длину намотки.

На чертеже приведена принципиальная схема генератора импульсных напряжений.

Схема генератора импульсных напряжений содержит четное число ступеней умножения напряжения на накопительиьиi конденсаторах 1 --6, зарядные дроссели 7 †-9. коммутирующий разрядник 10, зарядное устройство 11, нагрузку 12.

Генератор работает следующим осразом.

Каждый накопительный конденсатор 1

6 заряжается высоким напряжением от зарядного устройства 11 через обмотки за рядных дросселе> . 7 — 9. При замыкании коммутирующего разрядника 10 напряжение на каждом из накопительных конденсаторов четной ступени полностью инвертиру>f (меняет свою полярность), в то время как на накопительных конденсаторах нечетных ступеней произойдет незначительный спад напряжения. В результате происходит сложение напряжений всех ступеней умножения, и все суммарное напряжение прикладывается к нагрузке 12. Вся энергия, содержащаяся в накопительных конденсаторах, передается нагрузке в том случае, если время инверсии напряжения на накопительном конденсаторе много больше постоянной времени разряда ударной емкости генератора на сопротивление нагрузки !2. Для исключения влияния нагрузки 12 на процессы инвертирования и умножения напряжения особе>>но в случае низкоомной нагрузки J поеледовательно с ней можно включить отсекающий двухэлектродный разрядник, пробой которого должен произойти ири полной инверсии напряжения на конденсаторах четных ступеней, т. е. при максимальном напряжении на выходе г. Нератора.

Формула ь зс>бретения

Генератор импульснь>х напряжений, содержащий ступени > множения напряжения с использованием инверсии напряжения на накопительных конденсаторах, соединенных с нагрузкой, зарядное устройство и зарядные дроссели и комм тирующий оазрядник, с>тличающийсн тем, что, с целью использования для всех ступеней одного комзв мутирующего разрядника ири обеспечении минимальной индуктивности цепи разряда на нагрузку, каждый дроссель имеет первичную и вторичную бифилярнье обмотки, которые соединены по отдельности последовательно, ири этом накопительные конденсаторы нечетных ступеней вкл>очены между началом первичной и к,>нцами вторичной об моток, ll(>нден c Topbl четных ступеней между концами обмоток каждого дросселя, и КОММутИруЮщИй раэрядНИК ВКЛ:ОЧЕН ЧЕж4>> ду началом обмоток первого т!>Оспе. и:.Осдинен с зарядным устройством

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 272360, кл. Н 03 К 3l53.

2. Fitch К. А., Ноже!! ч . Т. S . -,осе! ргinciple о! tfàпз!еп1 hi> hvnl tagc депегат!Ои :Ргос. IEE», !9!>! » !1l, 813725

72

Составитель В. Чижов

Редактор Л. Повхан Техред А. Бойкас Корректор Н. Стен

Заказ 421/77 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаМ, изобретений н открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4