Генератор импульсов тока

Генератор импульсов тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е („961114

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Сеез Советсиик

Социалистический

Республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26. 12. 80 (21) 3225677/18-21 (51) М. Кл. с присоединением заявки йе (23) Приоритет

Н 03 К 3/53

ВоуАнретееннын комитет

СССР но делам изобретении н открытий

Опубликовано 23,09.82. Бюллетень pfi, 35 (53) /ДК 621,374 (088. 8) Дата опубликования описания 23.09.82 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Отрубянников и А. С. Сафронов (73) Заявитель

Научно-исследовательский институт электрон интроскопии

1 (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования квазитреугольных импульсов тока в индуктивных нагрузках, например, в электромагнитах циклических ускорителей заряженных частиц.

Известен генератор импульсов тока, содержащий накопительную конденсаторную батарею, подключенную к обмотке электромагнита через вентильный коммутационный узел 1).

Однако этот генератор из-за отсутствия средств эффективного ввода энергии имеет ограниченные функциональные,, возможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является генератор импульсов тока, содержащий накопительный конден- го сатор, электромагнит с основной и коммутирующими обмотками, пять тиристоров с блоком управления, два диода, коммутирующий конденсатор, 2 импульсный трансформатор и источник постоянного напряжения 1,2 ).

Недостатком этого генератора является усложненная конструкция, обусловленная необходимостью размещения. на электромагните двух обмоток и соединением электромагнита с остальными элементами пятью силовыми кабелями.

Цель изобретения - упрощение конструкции генератора.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе импульсов тока, содержащем накопительный конденсатор, обмотку электромагнита, пять тиристоров, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам первого и второго тиристоров, а второй выход - к вхо" дам третьего и четвертого тиристоров, причем анод первого тиристо3, 961114 ра соединен с катодом первого дио да и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с катодом второго дио да и первым выводом обмотки элект- з ромагнита,. второй вывод которой подключен к анодам первого диода и вто рого тиристора, катод которого соединен с анодом второго диода и второй обкладкой накопительного конденсатора, анод .пятого тиристора соединен с положительным полюсом источника постоянного напряжения, а катод пятого тиристора соединен с первым выводом первичной обмотки им 1 пульсного трансформатора, вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена к обмотке электромагнита через третий тиристор, а второй вывод первичной обмотки импульсного 20 трансформатора через коммутирующий конденсатор подключен к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения и катоду четвертого тиристора. анод которого соединен с като- 2s дом пятого тиристора, подключенного своим входом к третьему выходу источ-, ника „управляющих импульсов, На фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема генератора щ импульсов тока; на фиг. 2 - эпюры напряжений и токов на элементах гене— ратора.

Генератор импульсов тока содер- жит накопительный конденсатор l,коммутирующий конденсатор 2, электромагнит с обмоткой 3 импульсный трансформатор с первичной обмоткой 4 и вторичной обмоткой 5, источник 6 постоянного напряжения, тиристоры 7- 11, 40 диоды 12 и 13 и источник 14 управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам тиристоров 7 и 8, второй выход - к входам тиристоров 9 и 10, а третий выход - к входу тиристора 11.

Анод тиристора 7 соединен с катодом диода 12 и первой обкладкой конденсатора 1, катод тиристора 7 соединен с катодом диода 13 и первым выводом обмотки 3, второй вывод которой соединен с анодами диода 12 и тиристора 8, катод которого соединен с анодом диода 13 и второй обкладкой конденсатора l. 55

Обмотка 5 подключена к обмотке

3 через тиристор 9. Анод тиристора lt соединен с положительным полюсом ис"

1 точника б, катод тиристора 11. соединен с анодом тиристора. 10 и выводом обмотки 4, другой вывод которой через конденсатор 2 подключен к катоду, тиристора 10 и отрицательному полюсу источника 6, Кроме того, на фиг. 2 показаны: ток в обмотке электромагнита 15, напряжение на накопительном конденсаторе 16, напряжение на обмотке электромагнита 17., напряжение на коммутирующем конденсаторе 18, ток в первичной обмотке импульсного трансформатора 19, ток во вторичной обмотке импульсного трансформатора 20.

Генератор импульсов тока работает следующим образом.

В исходном состоянии конденсаторы l и 2 заряжены до требуемого напряжения с полярностью, указанной на фиг. l без скобок. В момент времени t (фиг. 2) на тиристоры 7 и 8 поступают запускающие импульсы и начинается разряд конденсатора 1 на обмотку 3„. С этого времени формируется фронт импульса тока 15 в обмотке

3 ° В момент времени t < (фиг. 2) поступают импульсы запуска на тиристоры 9 и 10. Напряжение конденсатора 2 через повышающий импульсный трансформатор и тиристор 9 прикладывается к обмотке 3. Это напряжение по величине больше, чем напряжение на конденсаторе 1, поэтому к тиристорам 7 я 8 прикладывается обратное напряжение. С этого момента времени (t фиг..2) ток обмотки 3 протекает по следующему контуру : обмотка 3 - трансформатор с обмотками 5 и 4, тиристор 10 - конденсатор 2трансформатор с обмотками 4 и 5, тиристор 9 - обмотка 3. Тиристоры 7 и 8, обесточиваясь под действием обратного напряжения, выключаются. Ток . обмотки 3, протекая через конденсатор 2, вызывает его интенсивный перезаряд (интервал времени t - t 2 на фиг. 2). Напряжение на конденсаторе 2, а следовательно, и на обмотке ке 5 трансформатора, и на обмотке

3 электоромагнита, меняет знак и в момент времени t становится равным напряжению на конденсаторе 1, пересчитанному в контур конденсатором 2 с учетом коэффициента трансформации.

C момента времени t напряжение к диодам 12 и 13 прикладывается в прямом направлении и они открывают9611

Формула изобретения

Генератор импульсов тока, содержащий накопительный крнденсатор, обмотку электромагнита, пять тирис.торов, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам первого и etoporo тиристоров, 5 ся. Ток обмотки 3 переходит в сило- . вой контур, и накопительный конденсатор 1 .вновь начинает заряжаться, а тиристоры 9 и 10 обестойиваются и выключаются. 5

В момент времени t> (фиг. 2) приходит запускающий импульс на тиристор 11. При этом конденсатор 2 подключается к источнику 6 через обмот.. ку 4. В процессе перезаряда конденсатора 2 .через обмотку 4 происходит перемагничивание импульсного трансформатора. При спадении тока через .конденсатор 2 до нуля (момент времени Т на фиг. 2) тиристор 11 выключается. В следующем цикле все процессы в схеме повторяются.

В предлагаемом генераторе на электромагните размещена только одна основная обмотка, а число силовых кабелей, через которые электромагнит соединяется с остальными элементами, уменьщено до двух, что обеспечивает соответствующее упрощение конструкции устройства.

14 а второй выход - к входам третьего и четвертого тиристоров, причем анод первого тиристора соединен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с катодом второго диода и .первым выво" дом обмотки электромагнита, второй вывод которой подключен,к анодам первого диода N второго тиристора, катод которого соединен с анодом второго диода и второй обкладкой накопительного конденсатора, анод пятого тиристора соединен с положительным полюсом источника постоянного напряжения, а катод пятого тирисуора соединен с первым выводом первичной обмотки импульсного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена к обмотке электромагнита через третий тиристор, а второй вывод первичной обмотки импульсного трансформатора через коммутирующий конденсатор подключен к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения. и катоду четвертого тиристора, анод которого соединен с катодом пятого тиристора, подключенного своим входом к третьему выходу источ ника управляющих импульсов.

Источники информации, принятые во вниманье при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 663081,- кл. Н 03 К 3/53, 1977.

2. Авторское свидетельство. СССР

N 792561, кл. H 03 K 3/02. 1979.