Генератор импульсов

Генератор импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическими

Республик

О П И С A H M Е ()щ)666

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26.01.81 (21) 3239818/18-21 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30 (5))M. Кл.

Н 03 К 3/53 феударстынай каннтет

СССР нв данаи нэобретенкй н отнрытнй (53) УДК621. .373 (О 88. 8) Дата опубликования описания 17.08.82 (72) Авторы изобретения

В. M. Громовенко и Ю. П. Никонов (7! ) Заявитель (54) ГЕНЕ PATOP ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в уст« ройствах формирования мощных электрических импульсов с регулируемой длительностью.

Известен генератор импульсов, содер жаший последовательно соединенные нагрузку и управляемый ключ, зарядный блок, соединенный с формирующей линией, о один из входов которой соединен с анодом управляемой разрядной цепи, состояшей из последовательно соединенных защитного диода и второго управляемого ключа, бнок управления, включенный между управляющими электродами управляемой разрядной цепи и управляемого ключа, причем зарядный блок, блок управления, выход формирующей линии и катоды управляемого ключа и управляемой раэрядной пепи соединены с обшей шиной, а свободный конеп нагрузки соединен с формуюшей линией через защитный диод управляемой разрядной цепи (1 ) .

Однако известный генератор обладает низким КПД при формировании коротких импульсов»

Известен генератор импульсов, содержащий формирующую линию, подклточенную первым входом через зарядный блок к первому выводу источника питания, а выходом - к второму выводу источника питания, причем между вторым входом формирующей линни и ее выходом включены последовательно соединенные нагрузки и первый управляемый ключ, а между первым входом формирующей линии и ее выходом включены последовательно соединенные балластный резистор и второй управляемый ключ 2) .

В данном генераторе КПД прн формировании коротких по сравнению с временем пробега волны по формирующей линии импульсов близок к нулю. Это обусловле но тем, что запасаемая формирующей линией энергия при формировании импульса полностью расходуемая в 2-х сопротивлениях, одно из которых является нагру

3 0516 зочным, а другое — бвлластным, причем так как эти сопрсгим1ения равны, а значит равны и импульсные мощности в них, то распределение энергии между ними определяется лишь длительностями протекающих в ннх токов, При этом если в нагрузо шом сопротивлении формируется короткий импульс, то в балластном сопротивлении бесполезно расходуется почти вся запасаемая в формирующей линит 10 энергия.

Llew изобретения — повышение KHQ генератора.

Лля этого в генераторе импульсов, содержащем формирующую линию, под- 15 ключенную первым входом через зарядную цепь к первому выводу источника питания, а выходом — к второму выводу источника питания, причем между вторым

ВХОДОМ фоРМИРУЮШЕй лннИИ И ее выхОДОМ 20 включены последовательно соединенные нагрузка и первый управляемый ключ, второй управляемый ключ, первый вывод второго управляемого ключа подсоединен к третьему входу формирующей линии, а 25 второй его вывод подключен к первому выводу источника питания

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого генератора; на фиг. 2 - вариант выполнения 50 блока управления.

Генератор содержит нагрузку 1, первый управляемый ключ 2, зарядную цепь

3, формирующую линию 4, второй управляемый ключ 5, блок 6 управляющих

- импульсов, источник 7 питания.

Генератор импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе источника 7 присутствует напряжение Цо а формирующая линия 4 заряжена через блок 3 от источника 7 питания до напряжения 0, близкого к 2 0о . Ha ключе 2 напряжение зарядки формирующей линии 4 — U, на резонансноя зарядной цепи 3 и на ключе 5 разность напряже ний зарядки формирующей линни 4 и источника 7 питания равная U0 токи во всех цепях равны нулю.

Импульсом из блока 6 в момент вре50 мени т. = 0 включается ключ 2, замыкая цепь разряда формирующей линии 4 на нагрузку 1. При этом вдоль формирующей линии 4 начинают распространяться волны. Через время é и Ч (Х— время пробега волной всей формирующей

55 линии 4), после включения ключа 2, импульсом с другого выхода блока 6 включается ключ 5, замыкая цепь разряда

66 4 формирующей линии 4 на источник 7 питания. При этом вдоль формирующей линии 4 навстречу первой волне начинает распространяться вторая волна.

В момент времени .,= (Т-М.3 2+at первая и вторая волны встречаются, а в момент времени С 2 = . +а,1 вторая волна достигает конца формирующей линии

4 и отражается от нагрузки 1.

Напряжение на нагрузке, начиная с момента времени 1д, равно О, так как

1 а управляемый ключ 2 выключается, Отраженная вторая волна, распространяясь в сторону источника 7, окончательно разряжает формирующую линии 4. Оставшаяся энергия формирующей линией 4 возвраша етсянепосредственно в источник 7 питания с небольшими потерями на ключе 5. По окончании разряда формирующей линии 4 второй волной напряжения ключ 5 запирается, так как он находится под запирающим напряжением 00, приложенным к резонансной зарядной цепи 8, а формирующая линия 4 резонансно заряжается до исходного напряжения Ор, через резонансную зарядную цепь 8 от источника

7 питания.,Плительность сформированного в нагрузке 1 импульса определяется как время, в течение которого на нагрузке 1 существует напряжение, т.е.

При изменении задержки включения ключа 5 относительно включения управляемого ключа 2 от 0 до Т длительность формируемого в нагрузке 1 импуль. са меняется от Т до 2 Т

Возможен и другой режим работы генератора импульсов, когда в момент времени о = 0 первым включается ключ 5 импульсом блока 6., замыкая цепь разряда формирующей линии 4 на источник 7 питания. В этом случае первая волна распространяется в стороны нагрузки 1.

На нагрузке при этом напряжение crrcyr ствует. Через время b, после включения ключа 5 импульсом блока 6.випочается ключ 2, замыкая цепь разряда формирующей линии 4 на нагрузку 1. При этом вдоль формирующей линии 4 навстречу первой волне начинает распространяться вторая волна, а на нагрузке появляется напряжение. В момент времени

t, = — + Ю первая и вторая волны

1 r2

5 951666 6 встречаются, а в момент времени tg =Т чает ключ 5. Еслибы изменять от 0 до первая волна достигает конца форлирую- 2 Г, то длительность выходного импульщей линии 4 и отражается m нагрузки 1. са генератора импульсов меняется тоже

Начиная с момента времени Cp = от 0 до 2 Г напряжение на нагрузке 1 становится 5 Таким образом, предлагаемый генераравным О. Отраженная первая волна рас- тор импульсов имеет высокий КПД за пространяясь в сторону источника 7 пн- счет возврата энергии формирующей литания, окончательно разряжает формирую- нии в источник питания, а также может щую линию 4, а после ее окончательного формировать импульсы на любой нагрузразряда опять начинается процесс заря- 1о ке с регулируемой длительностью от 0 да до исходного напряжения 2 О, опре- до 2 деляемого лишь напряжением исто пщка

7 питания. В этом режиме напряжение на нагрузке 1 появляется через время Фо рмула изобретения ф после включения ключа, à пропадает 15 в момент времени Ь .= Г ° делитель» Генератор импульсов, содержащий ность импульса определяется как разность формирукмщчо линию, подключенную перэтих времен вым входом через зарядную цепь к пер20

При изменении Я, от 1 до 0 дпительн ость формируемого импульса изменяется ат 0 до С

Вариант выпо.пения блока 6 управления (фиг, 2) позволяет обеспечить регулировку длительности выходного импульса от 0 до 2 Г без дополнительного переключения режимов, а также обеспечивает жесткую временную синхрснизащпо переднего фронта выходного импульса.

Задакнпий генератор 8 вырабатывает импульс запуска, который по первому каналу задерживается линией задержки на время Г и включает ключ 2, а по второ-

35 му каналу задерживается на время . схемой 10 регулируемой задержки s вклювому выводу источника питания, а выходом - к второму выводу источника пита ния, причем между вторым входом формирую пей линии и ее выходом включены последовательно соединенные нагрузка и первый управляемый ключ, второй управляемый ключ, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения КПД, первый вывод второго управляемого ключа подсоединен к третьему входу формирующей ликии, а второй его вывод подключен к первому выводу источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N0 678650е кл» Н 03 К 3/53 э 1 976

2. Авторское свидетельство СССР

М 118410, кл. Н 03 К 3/55, 1959 (црототип) .

951666

Составитель.И. Белякова

Редактор М. Келемап Техред А.Ач Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5871173 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., д. 4/5

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