Генератор прямоугольных импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы генератора. Генератор содержит емкостный накопитель 1 энергии, к которому подсоединены последовательная цепь из вентиля 3 и нагрузки 4 и цепь из конденсатора 6 и вентиля 5 для гашения вентиля 3. Параллельно дросселю 2 включены вентиль 9 и диодно-тиристорный мост 10, через которые конденсатор 11 перед началом разряда накопителя 1 разряжается на дроссель 2. Конденсатор 11 заряжается после выключения нагрузки 4 от дросселя 2, благодаря чему повышается КПД, через диоды моста 10 и вентиль 9. Когда напряжение на конденсаторе 11 превысит напряжение на конденсаторе 20 на величину напряжения включения динистора 22, включается тиристор 13 и ток дросселя 2 начинает течь через резистор 14 и тиристор 13. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК!

:г:06И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4476910/24-21 (22) 24.08.88 (46) 07.04.90. Бюл. < 13 (72) В,Л. Ломакин и H.À. Терещенко (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ю 848458, . Í 03 К 3/53, 1981.

Авторское свидетельство СССР

И 541269, кл. H 03 К 3/53, 1976 ° (54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИИПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной. технике. Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы генератора. Генератор содержит емкостныи накопитель 1 энергии, к которому подсоединены последовательная цепь из

„„SU,„, 1555834 А 1 цц H 03 K 3/53

2 вентиля 3 и нагрузки 4 и цепь из конденсатора 6 и вентиля 5 для гашения вентиля 3. Параллельно дросселю 2 включены вентиль 9 и диодно-тиристорный мост 10, через которые конденсатор 11 перед началом разряда накопителя 1 разряжается на дроссель 2. Кон. денсатор 11 заряжается после включения нагрузки 4 от дросселя 2, благо" даря чему повышается КПД, через диоды моста 10 и вентиль 9. Когда напря" жение на конденсаторе 11 превысит на" пряжение на конденсаторе 20 на величину напряжения включения динистора

22, включается тиристор 13 и ток дросселя 2 начинает течь через резистор

14 и тиристор 13. 1 ил.

1555834

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к генераторам прямоугольных импульсов с частичным разрядом емкостного накопителя энер5 гии, преимущественно большой мощности при большой скважности импульсов, и может быть использован в промышленных и иследовательских установках в качестве мощного высоковольтного импульс 0 ного источника питания с регулируемыми амплитудой, длительностью и частотой следования импульсов.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности за счет уменьшения перенап-15 ряжения на управляемом вентиле.

На чертеже предс — àâëåíà принципиальная электрическая схема генератора.

Генератор содержит емкостный на копитель 1 энергии к которому подклю 20 чена последовательная цепь из дроссе" ля 2, первого управляемого вентиля 3 и нагрузки 4, цепь из второго управляемого вентиля 5 и первого конденсатора 6, параллельно которому через первый зарядный резистор 7 подключен первый источник 8 напряжения, неуправляемый вентиль 9, включенный встречно току нагрузки; диодно"тиристорный мост !О с двумя диодами и двумя тиристорами; второй конденсатор 11, шунтированный первым резистором 12, включенный в диагональ моста 10, первый тиристор 13 с подключенным к его ано" ду вторым резистором !4, второй источник 15 напряжения с вторым зарядным резистором 16, третий диод 17, четвертый диод 18, шунтированный третьим резистором 19, третий конденсатор 20, токоограничивающий резистор

21, динистор 22 °

Генератор работает следующим образом.

В исходном состоянии емкостный накопитель 1 заряжен от выпрямителя (не показан) до напряжения F, конденсаторы

20 и 11 заряжены от источника 19 соответственно до напряжений U, и U

R — (R — сопротивление резис" оR<+ R 1

50 тора 12; R — сопротивление резистора

16), а конденсатор 6 заряжен от источника 8 до напряжения, численно равного 0,2 E. В момент времени е, включают одновременно оба тиристора моста

10 и через них, а также через вентиль

9 и дроссель 2 начинает разряжаться конденсатор 11. Когда конденсатор 11 разрядится до нуля, а ток дросселя 2 станет максимальным и равным I* -=

Гь"

= !1, /4 — Е/R н (1. — индуктивность дросселя 2; С - емкость конденсатора

ll R — сопротивление нагрузки 4) включают (в момент t ) управляемый вентиль 3 и часть тока дросселя 2, равная 1„= E/R начинает течь в нагрузку 4, а сравнительно небольшая часть тока, равная Тэ = I* — I (Ig-O,1 Тд) - через одну из ветвей моста (тиристор - диод) и через неуправляемый вентиль 9.

Спустя время, равное требуемой длительности импульса в нагрузке, в момент t, включают вентиль 5 и на вентиле 3 возникает отрицательное смеще" ние, создаваемое конденсатором 6, благодаря чему ток через вентиль 3 и нагрузку 4 прекращается. В течение промежутка времени t> — t< полярность напряжения на конденсаторе 6 изменяется и растет до значения Е. Чтобы вентиль например тиратрон, успел восстановить электрическую прочность в прямом направлении, кривая изменения напряжения на конденсаторе 6 должна располагаться ниже кривой повторных зажиганий тиратрона. Это достигается выбором параметров коммутирующей цепи (дросселя 2, конденсатора 6), В промежуток времени tq — t4, ток дросселя 2 увеличивается. В этот же промежуток к вентилю 9 и элементам моста l0 приложено обратное напряжение и тиристоры моста запираются. Поэтому с момента t ток дросселя 2 на" чинает течь через диодь1 моста, конденсатор 11 и вентиль 9, заряжая конденсатор 11. Когда напряжение на конденсаторе ll превысит У (напряжение на конденсаторе 20) на величину напряжения включения динистора 22, включается тиристор 13 (в момент t ) им" пульсом тока, проходящим по цепи: положительный вывод конденсатора 11 конденсатор 20 - токоограничивающий резистор 2l - динистор 22 - управляющий переход тиристора 13 - отрицательный вывод конденсатора 11. С момента 5 ток дросселя 2 начинает течь через резистор !ч и тиристор 13 при условии, что падение напряжения на резисторе

14 меньше напряжения на конденсаторе

1l. К началу следующего цикла работы на конденсаторах 6, 11 и 20 восстанавливаются исходные значения напряжений: на конденсаторе 6 в результате перезарядки его через источник 8

5834

Формула изобретения

Генератор прямоугольных импульсов, содержащий ем костный на копитель

1 энергии, к выводам которого подсоединена последовательная цепь из дросселя, первого управляемого вентиля и нагрузки, цепь, подсоединенную параллельно первому управляемому вентилю и нагрузке, состоящую из последовательно соединенных второго управляемо го вентиля и первого конденсатора, параллельно которому через первый зарядный резистор подсоединен первый источник напряжения, второй конденсатор, шунтированный первым резистором, первый тиристор, анод которого соеди» нен с первым выводом второго резистора, отличающийся тем, 1

Составитель И. Белякова

Редактор Г. Гербер Техред М. Ходанич Корректор М. Ма ксимишинец

Заказ 562 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 155 и резистор 7, на конденсаторах 11 и

20 вследствие разряда их соответственно через резистор 12, диод 17 и резистор 19.

Таким образом, в предлагаемом генераторе большая часть энергии дроссе ля 2 возвращается в конденсатор 11 (при определенных соотношениях между параметрами схемы), а сравнительно небольшая часть рассеивается в резисторе 14. Благодаря этому увеличивается КПД генератора.

Перенапряжения на первом управляемом вентиле 3 тем меньше, чем больше емкость конденсатора 11, так как с увеличением его емкости требуется меньше напряжения источника 15 для создания нужного тока в дросселе 2.

8 предлагаемом генераторе КПД (при длительности импульса 500 мкс) равен

95ь, а перенапряжения составляют

1,03 Е. что, с целью увеличения КПД и надежности, в него введены неуправляемый вентиль, диодно-тиристорный мост, в два противоположных плеча которого включены первый и второй диоды, а в два других плеча — второй и третий тиристоры, второй источник напряжения, второй зарядный резистор, третий диод, четвертый диод, шунтированный третьим резистором, третий конденса"г тор, токоограничивающий резистор, динистор, причем неуправляемый вентиль и одна диагональ моста соединены последовательно и подключены параллельно дросселю так, что проводящие направления неуправляемого вентиля и всех элементов диодно-тиристорного моста противоположны направлению тока наг-„

20 рузки, второй конденсатор, шунтированный первым резистором, включен в другую диагональ моста, катод первого тиристора и анод третьего диода подсоединены к точке соединения вывода

25 второго конденсатора с катодом третье" го тиристора моста, к аноду которого подсоединен второй вывод второго резистора, катод третьего диода через второй зарядный резистор соединен с

З0 отрицательной шиной второго источника напряжения, положительная шина кото" рого подсоединена к точке соединения вывода второго конденсатора с анодом второго тиристора моста, катод четвер" того диода и один первый вывод токоограничивающего резистора подсоедине- ны к катоду третьего диода, анод четвертого диода через третий конденсатор соединен с положительной шиной второго источника напряжения, другой вывод токоограничивающего резистора через динистор соединен с управляющим электродом первого тиристора,