Устройство для формирования пакетамощных коротких высоковольтных им-пульсов

Устройство для формирования пакетамощных коротких высоковольтных им-пульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (и)834844 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.07.79 (21) 2790349/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (51)М К з

Н 03 КЗ/53

Гееударетвеилмй кемитет (23) Приоритет—

Опубликовано. 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 06.06.81 (53) УДК 621.373..431 (088.8) Ilo делам лэебретекнй и еткрмтий

В . В. Конотоп, Г. Л. Межибовский, Э. А. Шелехов, Т. A."Àíòîíeâè÷,-.

H. Н. Юрышев, А. С. Башкин и Г. 1 . Колиушко

Харьковский ордена Ленина политехнический «институт;. им. В. И. Ленина

» (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПАКЕТА МОЩНЫХ

КОРОТКИХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов, и может быть использовано в устройствах для формирования импульсов в импульсных источниках света, для исследования управляемого термоядерного синтеза, для создания высокотемпературной плазмы, для создания мощных магнитных полей, в ускорительной технике и т.п.

Известно устройство для формирования пакета мощных высоковольтных импульсов, содержащее цепь разрядки предварительно заряженной батареи накопительных конденсаторов, секционпрованный по числу импульсов в пакете, которая состоит из вышеупомянутой батареи конденсаторов и подсоединенной параллельно ей первичной обмотки повышающего трансформатора, во вторичную цепь которого включена импульсная нагрузка (1).

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает формирование импульсов длительностью 10 — 10 с крутым передним фронтом из-за влияния собственной индуктивности трансформатора и индуктивности токоподводящих соединений в секционированной батарее накопительных конденсаторов на длительность импульсов.

Известно также устройство для формирования последовательности мощных высоковольтных импульсов, содержащее цепь разрядки батареи предварительно заряженных накопительных конденсаторов, состоящую из соединенных последовательно вышеупомянутой батареи конденсаторов, коммутатора и нагрузки(Я ).

Устройство обеспечивает возможность формирования одиночных мощных высоковольтных импульсов длительностью 10 —

10 с, однако оно не дает возможности сформировать пакет таких импульсов требуемой амплитуды при питании устройства от маломощной сети.

1$ Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов, состоящее из зарядной и разрядной цепи батареи накопительных конденсаторов, первая из которых содержит соединенные последовательно батарею предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент и управляемый

834844

5 !

15

55 коммутатор, а вторая — соединенные последовательно батарею накопительных конденсаторов, коМмутатор и нагрузку(Я Однако устройство характеризуется большим весом и габаритами, вследствие значительной величины его установленной энергоемкости.

Цель изобретения — уменьшение веса и габаритов устройства за счет снижения его уста новлен ной энергоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов, состоящем из зарядной и разрядной цепи батареи накопительных конденсаторов, первая из которых содержит соединенные последовательно батарею предварительно заряженных конденсаторов,токоограничивающий элемент и управляемый коммутатор, а вторая— соединенные последовательно батарею накопительных конденсаторов, коммутатор и нагрузку, зарядная цепь секционирована по числу импульсов в пакете, и секции батареи предварительно заряженных конденсаторов соединены параллельно через развязывающие токоограничительные элементы, причем отношение постоянной времени цепи разрядки каждой секции батареи предварительно заряженных конденсаторов на батарею накопительных конденсаторов через развязывающие токоограничительные элементы к постоянной времени ее разрядки через токоограничительные элементы находится в пределах 100 — 1000, а отношение емкости батареи накопительных конденсаторов к емкости одной секции батареи предварительно заряженных конденсаторов находится в пределах 0,5 — 2,0.

Секционированием батареи предварительНо заряженных конденсаторов по числу импульсов в пакете, а также выбором элементов устройства в пределах указанных отношений величин обеспечивается уменьшение количества энергии, запасенной в батарее предварительно заряженных конденсаторов, после окончания формирования пакета импульсов. При этом заявляемое устройство обеспечивает получение пакета импульсов, имеющих крутой передний фронт и одинаковую амплитуду.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов состоит из заряднор и разрядной цепи батареи накопительных конденсаторов, зарядная цепь батареи 1 накопительных конденсаторов содержит и секций, где n — число импульсов в пакете, первая секция зарядной цепи содержит последовательно соединенные секцию 2 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент 4 и управляемый коммутатор 5, вторая секция зарядной цепи содержит последовательно соединенные секцию 6 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент 7 и управляемый коммутатор 8, п-я секция зарядной цепи содержит последовательно соединенные секцию 9 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент 10 и управляемый коммутатор 11, секции 2, 6 и 9 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов соединены параллельно через соответствующие развязывающие токоограничительные элементы 12 — 14, разрядная цепь батареи 1 накопительных конденсаторов содержит последовательно соединенные батарею 1 накопительных конденсаторов, коммутатор 15 и нагрузку 16.

Все соответствующие элементы параллельно соединенных секций зарядной цепи батареи 1 накопительных конденсаторов имеют одинаковые параметры.

Все п секций батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов заряжены от маломощного источника литания переменного тока через повысительно-выпрямительное устройство и управляемый коммутатор (не показа ны), а также через токоогра ничи ваю-. щие элементы 12 — 14. Формирование пакета импульсов на нагрузке 16 происходит при поочередном включении блоком управления (не показан) коммутаторов 5, 8 и 11, секций,2, 6 и 9, зарядной цепи батареи 1 накопительных конденсаторов.

Формирование первого импульса пакета происходит следующим образом.

При включении коммутатора 5 батарея

1 накопительных конденсаторов заряжается от секции 2 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов. После окончания зарядки происходит естественное выключение коммутатора 5. При включении коммутатора 15 происходит разряд батареи 1 накопительных конденсаторов через этот коммутатор и нагрузку 16. При этом на нагрузке формируется импульс требуемой длительности (10 — 10 с) с крутым передним фронтом. После окончания первого импульса к батарее 1 накопительных конденсаторов аналогично подключается поочередно вторая, третья,..., n-ая секция ее зарядной цепи и аналогично формируются второй, третий,..., п-й импульсы пакета импульсов.

Выбором отношения постоянных време50 ни согласно изобретению, а также секционированием батареи 1 накопительных конденсаторов обеспечивается равенство амплитуд импульсов в пакете.

Вследствие уменьшения количества энергии, запасенной в батарее предварительно заряженных конденсаторов, предлагаемое устройство обеспечивает снижение установленной энергоемкости.

834844

Формула изобретения

Устройство для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов, состоящее из зарядной и разрядной цепи батареи накопительных конденсаторов, первая из которых содержит соединенные последовательно батарею предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент и управляемый коммутатор, а вторая — соединенные последовательно батарею накопительных конденсаторов, коммутатор и нагрузку, отличающееся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов устройства, зарядная цепь секционирована по числу импульсов в пакете, и секции батареи предварительно заряженных конденсаторов соединены параллельно через развязывающие токоограничительные элементы, причемотношение постоянной времени цепи разрядки каждой секции батареи предварительно заряженных конденсаторов на батарею накопительных конденсаторов через развязывающие токоограничительные элементы к поГ стоянной времени ее разрядки через токоограничительные элементы находится в пределах 100 — 1000, а отношение емкости батареи накопительных конденсаторов к емкости одной секции батареи предварительно заряженных конденсаторов находится в пределах

0,5 — 2,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 4079265, кл. 301-108, 14.03. 78.

2. Патент Швейцарии № 640166, кл. 21 дз 3/01, 30.09.68.

3-. Патент ФРГ № 1948382, кл. Н 03 К 3/02, 26.04.73 (прототип).

Составитель В. Чорба

Редактор М. Лысогорова Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 4060/83 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4