Генератор высоковольтных наносекундныхимпульсов

Генератор высоковольтных наносекундныхимпульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

t tit 849457

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалксткческнк

Республнк (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (5l)M. Кл. (22) Заявлено 03.07.79 (2l ) 2787199/18-21 с присоединением заявки №

Н 03 К 3/53

Гооудерстееиль!Й комитет

СССР (23) Приоритет по делам наебретеккк и открытий

Опубликовано 23.07.81. бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 23.07.81 (53) УДК

621.373. (08B.8) (72) Автор изобретения

М. Г. Никифоров (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ

НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, и может быть использовано в устройствах формирования высоковольтных наносекундных импульсов.

Известно устройство цля формирования высоковольтных наносекундных импульсов, содержащее, генератор импульсных напряжений, выхоц которого соединен со входом формирующей линии, поцключенной через обостряюший разрядник яа нагрузку.

Ъ

Формирующую линию заряжают от генератора импульсных напряжений цо напряжения, равного пробивному напряжению обостряющего разрядника, который пробивается, и на нагрузке формируется импульс наносекундной длительности 1 .

Недостатком этого устройства является то, что нестабильность амплитуцы напряжений от импульса к импульсу опрецеляется неуправляемым разрядникомт его пробивное напряжение подвержено статистическому раэбросу т.е. пробоЯ разрядника происхоцит с существенной нестабильностью во времени, КПЙ устройства ниэкиЯ так как пробой разрядника происходит не в момент максимума зарядного напряжения.

Известен также генератор цля фор5 мирования высоковольтных наносекун- дных импульсов, содержащий источник зарядного напряжения, выход которого поцключен к входу накопительного устройства, выход последнего соецинен

10 ! .с обостряющим разрядником, к которому подключена нагрузка. Для синхронизации работы источника зарядного напряжения и обостряющего разрядника используется самостоятельный блок управления.

В момент цостижения максимума напряжения в накопительном устройстве, запускают обостряющий разрядник, накопительное устройство разряжается и импульс с крутым фронтом поступает на нагрузку 2

Недостатком такого устройства является необходимость соэцания высоковольтного блока, выдающего

849457 4 зования иьртульсов соецинен со вкодом линии задержки, а вкод - с выводами н- ограничителя напряжения, соединенного параллельно с шунтируюшим раэистором.

Блок преобразования импульсов служит для преобразования импульсов любой .(отрицательной, положительной) полярности в импульсы положительной полярности с крутым фронтом. Включение ограничителя напряжения позволяет фиксировать амппитуцу импульса, подаваемого на блок поджига (управляющую сетку тиратрона) на одном оптимальном уровне, а блок преобразования импульсов обеспечивает работу блока поджига при любой полярности импульса и формирует импульсы с крутым фронтом, что обеспечивает стабильную работу блока поджига и, соответственно, жесткую

20 синхронизацию работы обостряющего рази рядника.

35 синхронные импульсы на запуск источника зарядного напряжения fr обостряющего разрядника, что, во-первых, существе но усложняет схему всей установки, вовторых, требует запуск с высокой стабильностью во времени не только обостряющего разрядника, но и источника за ряцного напряжения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор высоковольтных .пан осекунцнык импульс ов, содержащий генератор импульснык напряжений, выполненный по схеме умножения напряжения, в первую ступень которого включено шунтируюший резистор, а выкоцной разрядник генератора импульсных напряжений подключен ко ахоп формирующей линии, выход которой поцключен к обостряющему разряднику, управляющий электрод которого поцключе к выходу блока поцжи".à, а вход которого соецинен с выкодом линии задержки (3j.

Недостатком известного генератора является то, то при работе генератора 25 импульсных напряжений в широком диапазоне напряжений, амплитуда импульса на управляющей сетке тиратрона .также изменяется и широких пределах, что является недопустимым fUIH стабильного 50 запуска тиратрона, Кроме того, схема может работать только при положительной полярности импульса, снимаемого с сопротивления шунта, при отрицательной полярности тиратрон заперт.

При такой схеме синхронизации управляющий импульс имеет большую длительность фронта, что увеличивает разброс времени запуска тиратрона. !

Мель изобретения — обеспечение

40 стабильной работы устройства Во всем циапаэоне изменения параметров выкодного импульса генератора импульсных напряжений.

Указанная цель достигается тем, что в

45 генератор высоковольтнык наносекунцных им пульсов, с оде ржа ший генератор им пульсных напряжений, выполненный по схеме умно жения напряжения, в первую ступень которого включено шунтирую:ций резистор, а выкодной разрядник генератора импульснык напря- 50 жений подключен ко вкоду формирующей ли нии, выход которой подключен к обостряющему разряднику, управляющий электрод которого подключен! к выходу блока под55 жига, вход которого соединен с выкодом линии задержки, введены блок преобразования импульсов и ограничитель напряжении, причем выкоц блока преобра-, На чертеже представлена электричес» кая принципиальная схема генератора высоковольтных наносекундных импульсов.

Устройство содержит многоступенчатый генератор импульсных напряжений (ГИН) 1 с накопительными конденсаторами 2-5, резисторами 6, разрядными резисторами 7

-11, разрядниками 12-14, выходным разряцником 15 и управляющим электропоМ 16. В первой ступени ГИН 1 включен шунтирующий резистор 17, с которого снимается импульс управления, параллельно которому подключен ограничитель 18 напряжения, например варистор, к выводам которого подключен блок 19 преобразования импульсов. На выходе блока

19 преобразования импульсов включена линия зацержки 20, последняя подсоещинена к блоку 21 поджига. Выход блока 21 поджига соединен с управляющим электроцом 22 обостряющего разрядника

23, который через формирующую линию

24 и резистор 25 соединен с выходным разрядником 15.

Устройство работает следующим образом.

С помощью управляющего электрода

16 запускается разрядник 12, после этого срабатывают последующие разрядники 13-15 и импульс напряжения прикладывается к формирующей линии 24, одновременно появляется импульс напряжения на резисторе 17, который ограничивается . необходимой амплитуды и поступает на блок 19 преобразования импульсов. На выводе блока 19 преобразования формируется импульс попожитель5 8494 ной полярности с крутым фронтом, который задерживается линией задержки 20 на время, необходимое для зарядки формирующей линни 24 до максимального напряжения, после этого сформированный импульс поступает на блок 21 поджига, последний срабатывает и поджигает управляющий электрод 22, что ведет к пробою обостряющего разрядника 23 и разряду формирующей линии 24 на.нагруз 10 ку..

Схема предлагаемого генератора высоковольтных наносекундных импульсов позволяет просто решить задачу поджига обостряющего разрядника в момент 15 максимума напряжения на формирующей линии, что повышает КПД всего устройства. Кроме этого важным положительным эффектом является то, что даное устройство позволяет формировать 20 импульсы фиксированной амплитуды и длительности фронта на нагрузке, что необходимо в ряде электрофизических экспериментов.

1.I„pvine 1. C. and Оюм.G.Зев transactions ,on l4vc4ea Seine, 3973, JA<.,8 00 90, 9. Р, 5ь-4.б>.

2. Месяц Г. А., Насибов А. С. и Кремнев В. B. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения. М., Энергия", 1970, с. 130

3.Электрофнзнческая аппаратура н

lt электрическая 1юоляцня М., Энергия, 1870, с.92.

Формула изобретения

Генератор высоковольтных наносекундных импульсов, содержащий генератор икпуль сных напряжений, выполненннй по схеме умножения напряжения, в первую ступень которого включен шунтирующий резистор

57 6 а выходной разрядник генератора импульс ных напряжений подключен ко входу формирующей ликии, выход которой подключен к обостряющему разряднику, управляющий электрод которого подключен к выходу блока поджига, вход которого соединен с выхоцом линии задержки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильной работы устройства во всем диапазоне изменения параметров выходного импульса генератора импульсных напряжений, в него введены блок преобразования импульсов и ограничитель напряжения, причем выход блока преобразования импульсов соединен со входом линии задержки, а вход « с выводами ограничителя, соединенного параллельно с шунтнрующим резистором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе