Устройство для формирования сильноточных импульсов

Устройство для формирования сильноточных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскнк

Соцнапнстнчвскнк

Рвс убпнк и>921064 (S l ) Дополнительное к авт. спид-ву

f 22) Заявлено 03. 07. 80 (2 I ) 2950006/18-21 (5й}М. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

H 03 К 5/01

"Н 03 Н 7./01

Рееудлрстеекай кеетет ссе р

l0 делан изебретеввН к открытий (53} УЛК 621. 373 (088.8) Опубликовано 15.04.82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описаии» 17. 04 . 82 "4 Я»:

Б. Д. Омельченко и В. П. Саванеев (72) Авторы изобретения

u (L

Объединенный институт ядерных исследов ний -:- = :. з...,:: (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ

ИМПУЛЬСОВ

Ф

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено, в частности, для применения:в качестве источника питания электромагнитных элементов, используемых в эксперимен.. тальной физике.

Известно устройство для формирования сильноточных импульсов, содержа-. щее управляемый источник постоянного тока, например выпрямитель, конденсаторную батарею, шунтированную балласт10 ной цепью, содержащей последовательно включенные управляемый вентиль, резистор, и индуктивность, соединенные через электрический вентиль в схему Г-образного фильтра, подэаряд1$ ный выпрямитель конденсаторной батареи и блок синхронизации Г11.

Однако применение специального подзарядного управляемого стабилизирован. ного выпрямителя с устройством его включения и перенастройки снижает на" ;дежность работы источника питания в целом.

Известно устройство для формирова ния сильноточных импульсов, содержа" щее управляемый источник постоянного тока, конденсаторную батарею, шунтированную балластной цепью, содержащий последовательно включенные управляемый вентиль и схему Г-образного .Фильтра, цепь подзаряда конденсаторной батареи от выпрямителя, блок синхронизации 2.1.

Однако в том случае, если нагрузка характеризуется малой постоянной времени, не обеспечивается необходимое быстродействие из-за большой длительности переднего фронта импульса тока нагрузки, которая является следстви- ем необходимости подзаряжать конденсаторную батарею, передний фронт импульса заряда которой имеет определенную,длительность, s каждом цикле питания нагрузки.

Цель изобретения " повышение быстродействия путем уменьшения длительности переднего фронта импульса.

3 92106

Для достижения этой цели в устройство для формирования сильноточных импульсов, содержащее блок синхронизации, управляемый источник постоян- ного тока, например выпрямитель, к выходу которого подключены конденса торная батарея, шунтированная балластной цепью из последовательно включенных управляемого вентиля и резис" тора,.и индуктивность, соединенные 10 через вентиль в схему Г-образного фильтра,к выходным зажимам которого подключена нагрузка, дополнительно введены управляемый вентиль, анод которого соединен с плюсовым зажимом 15 выхода Г-образного фильтра, катод ,подключен к точке, соединяющей управ ляемый вентиль и резистор балластной1 цепи, а управляющий электрод подсоединен к блоку синхронизации, и ком- gp паратор, инвертирующий и неинвертирующий входы которого подключены соответственно к плюсовым зажимам конденсаторной батареи и выходу Г-образного фильтра, общая точка измеритель- уз ных входов подсоединена к минусовому зажиму конденсаторной батареи, а выход соединен с управляющим электродом управляемого вентиля балластной цепи.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные графики импульсов управления и токов.

Устройство содержит блок 1 синхронизации, управляемый источник постоянного тока, например выпрямитель 2, к выходу выпрямителя 2 подключены конденсаторная батарея 3, шунтированная балластной цепью, содержащей управляемый вентиль 4 и резистор 5, и индуктивность 6, соединенные через вентиль 7 в схему Г-образного фильтра 8. К выходным зажимам фильтра 8 подключена нагрузка 9 с малой постоянной времени. е

Кроме того, устройство содержит управляемый вентиль 10, анод которого соединен с плюсовым зажимом выхода фильтра 8, катод подключен к це- so пи, соединяющей вентиль 4 и резистор 5 балластной цепи, а управляющий электрод подсоединен к блоку 1.

Устройство содержит также электрический компаратор 11 инвертирующий и неинвертирующий входы которого подключены соответственно к плюсовым зажимам батареи 3 и выхода фильтра 8, 4 4 общая точка измерительных входов подсоединена к минусовому зажиму батареи 3, а выход соединен с управляющим электродом вентиля 4 балластной цепи.

Уст ройст во работает следующим образом.

В момент времени t< (см. фиг. 1 и 2).устройство 1 импульсом управления U открывает выпрямитель 2 и напряжение выхода последнего U подается на фильтр 8. Батарея 3 начинает заряжаться по цепи, содержащей индуктивность б w вентиль 7. Одновременно импульсом управления Ug выхода компаратора 11 включается вентиль 4, создавая тем самым цепь для прохождения постоянной составляющей тока (тока смешения 3 см) через вентиль 7, значение которой зависит от величины резистора 5. Срабатывание компаратора 11 в данный момент времени определяется превышением потенциала плюсового зажима выхода фильтра 8 над потенциалом плюсового зажима батареи 3. В момент времени t блок 1 вырабатывает контрольный импульс уп-. равления О, назначение которого будет рассмотрено ниже. Далее, в нагрузке 9 формируется импульс тока, характеризуемый большой длительностью переднего фронта, что является следствием падения напряжения на индуктивности 6 при прохождении через нее тока заряда батареи 3. По достижении необходимой длительности площадки тока Ли в момент времени, tg, блок 1 импульсом управления U включает вентиль 10, при этом вентиль 4 закрывается иэ"за шунтирующего действия цепи вентиля 10, а цепь тока смешения

Л см вентиля 7 разрывается.

Б момент времени с, отделенный от tg времени, необходимым для выполнения указанных коммутаций, импульсом управления 0 закрывается выпрямитель 2. Скорость спада 3< определяется в этом случае только постоянными времени нагрузки 9 и индуктивности 6. При этом батарея 3, запертая вентилями 4 и 7, сохраняет на своих зажимах напряжение Ое, которое соответствует рабочему режиму только что выполненного цикла питания нагрузки 9. Разряд батареи 3 по измерительной цепи инвертирующего входа компаратооа 11 можно не учитывать в слуФормула изобретения устройство для формирования силь" ноточных импульсов, содержащее блок синхронизации, управляемый источник постоянного тока, например выпрями тель, к выходу которого подключены конденсаторная батарея, шунтированная балластной цепью из последова-" тельно включенных управляемого вентиля и резистора, и индуктивность, соединенные через вентиль в схему Г-образного фильтра, к выходным зажимам которого подключена нагрузка, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия путем уменьшения длительности переднего фронта импульсов, в него дополнительно введены управляемый вентиль, анод которого соединен с плюсовым зажимом выхода Г-образного фильтра, катод подключен к точке, соединяющей управляемый вентиль и резистор балластной цепи, а управляющий электрод подсох единен к блоку синхронизации, и компаратор, инвертирующий и неинвертирующий входы которого подкпючены соответственно K плюсовым зажимам конденсаторной батареи и выходу Г-образного фильтра, общая точка измерительных входов подсоединена к минусовому зажиму конденсаторной батареи, а выход соединен с управляющим электродом управляемого вентиля балластной цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 299946, кл. H 03 H 7/06, 1969.

2. Авторское свидетельство CCCP и 449457, кл. H 03 H 7/00, 1971 (прототип).

% 92106 чае выполнения укаэанного входа высокоомным., В момент времени цикл питания повторяется; импульсом вновь открывается выпрямитель 2. Но теперь импульс тока 3 отличается малой длительностью переднего фронта, которая определяется только постоянными еремени нагрузки 9 и индуктивности 6.

Последнее является следствием исключения падения напряжения на индуктивности 6 при протекании через нее зарядного тока батареи 3. Батарея 3 в нашем случае заряжена в процессе предыдущего (nepeoro} цикла питания и к моменту начала данного импульса сохраняет рабочее напряжение. В момент времени 1, когда потенциал плюсового зажима выхода фильтра 8 превышает потенциал плюсового зажи- 20 ма батареи 3, срабатывает компаратор 11, включая сигналом своего вы" хода 0< вентиль 4 и обеспечивая тем самым оптимальное время включения фильтра 8 в работу. В том случае, 25 если в интервале времени между первым и вторым импульсами питания имело место воздействие на цепи управления выпрямителя 2 в сторону сниже" ния напряжения и в последующих цик- 3о лах питания, включение вентиля 4 производится не компаратором 11, который заперт более высоким потенциалом плюсового зажима батареи 3, а путем подачи блоком 1 контрольного з импульса управления Ug в момент времени 1.. В этом случае, в период площадки тока батарея 3 разряжается до величины, соответствующей новому рабочему значению. В моменты времени

Ь и действия элементов схемы аналогичны действиям в интервале

По окончании второго цикла питания батарея 3 вновь останется заряженной до соответствующего рабочего значения.

Предложенное техническое решение не только повышает быстродействие устройства путем уменьшения длитель4 6 ности переднего фронта импульса, но и позволяет существенно увеличить надежность работы устройства в целом за счет исключения режима заряд"разряд батареи 3 в каждом цикле питания.

921064 а иг.7 56 7

tt йг

tg t

Фиг,Л

Составитель И. Белянова

Ги..... ° В . и е дааяй

Заказ 2378773 Тираж 95 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ Москва Б)5 Раушская наб.,д. 4/g

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