Генератор импульсов высокого напряжения

 

Сущность изобретения: устройство содержит пять конденсаторов 1-5, шесть резисторов 10-15, три резистора 17-19 делителя напряжения, источник 16 питания, пять разрядников 6-9,21, нагрузку 22. 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 3/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сл)

Ы ф (л) (21) 4858024/21 (22) 06;08.90 (46) 07.05,92. Бел. М 17 (71) Физйческий институт им. П. Н. Лебедева (72) А. В. Романов (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 978332, кл. Н 03 К 3/53, 14.07.81.

„„5U, 1732437 А1

Авторское свидетельство СССР

М 540362, кл. Н 03 К 3/53, 11.03.76. (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Сущность изобретения: устройство содержит пять конденсаторов 1-5, шесть резисторов 10-15, три резистора 17 — 19 делителя напряжения, источник 16 питания, пять разрядников 6-9,21, нагрузку 22. 1 ил.

1732437

Изобретение относится к электротехнике высоких напряжений и может быть использовано при разработке источников питания импульсных ускорителей заряженных частиц, в рентгеновской аппаратуре и в других высоковольтных устройствах большой мощности.

Известны генераторы импульсов высокого напряжения (ГИВ Н), содержащие накопительные конденсаторы, разрядники, зарядные резисторы и источник постоянного напряжения, построенные на принципе параллельной зарядки накопительных конденсаторов от источника постоянного напряжения через зарядные резисторы с последующим переключением их с помощью разрядников в схему последовательного соединения (схемы Аркадьева—

Маркса). Таким образом достигается умножение зарядного напряжения пропорционально числу каскадов генератора.

Недостатком таких генераторов является невозможность формирования импульсов с постоянным уровнем напряжения на нагрузке из-за экспоненциального характера разряда ударной емкости генератора через активную нагрузку.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является ГИВ Н, выполненный по схеме

Аркадьева-Маркса и содержащий накопительные конденсаторы, разрядники, зарядные резисторы, источник питания и корректирующую цепь, по крайней мере, из одного конденсатора, шунтирозанного индуктивностью и разрядником, причем источник питания подключе:., к точке соединения накопительных конд чсаторов с корректирующей цепью.

Известная схема позволяет создать плато на генерируемом импульсе за счет того, что экспоненциальный спа, напряжения на накопительных конденсаторах компенсируется возрастанием напряжения на конденсаторе в корректирующей цепи при его перезарядке через индуктивность.

Недостатком известного генератора является то, что длительность пла:о импульса напряжения, генерируемого на нагрузке, ограничена величиной величиной 100 мкс.

Цель изобретения — увеличение длительности плато импульса напряжения.

Сущность изобретения заключается в том, что рост напряжения на конденсаторе корректирующего контура компенсирует спад напряжения на накопительных кон. денсаторах при их разрядке через нагрузку.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого генератора.

Конденсаторы 1 — 5, заряжаются через зарядные резисторы 10-15 и резисторы 1719 делителя напряжения от источника 16 питания. После запуска разрядников 6-9 и

5 21 конденсаторы 1, 3 — 5 оказываются включенными последовательно с нагрузкой 22.

Напряжение на дополнительном конденса10

55 торе 1 при этом имеет полярность. обратную полярности накопительных конденсаторов. В процессе перезарядки дополнительного конденсатора 1 через резистор 20 и основной конденсатор 2 изменение напряжения на его контактах компенсирует разрядку накопительных конденсаторов 3 — 5 втечение некоторого времени.

Пример, Пусть генератор собран на накопительных конденсаторах 0,4 мкФ и содержит четыре ступени, напряжение источника питания 70 кВ. Необходимо получить плато импульса напряжения 200 кВ +1 j на нагрузке 100 кОм. Расчет показывает, что, если взять величины емкостей основного и дополнительного конденсаторов 0,4 и 0,1 мкcD соответственно, сопротивление дополнительного резистора 7 кОм и соотношение между сопротивлениями резисторов делителя 5:53:12 (резисторов 19, 18 и 17), напряжение на нагрузке поддерживается в пределах указанного допуска в течение 1,2 мс.

Формула изобретения

Генератор импульсов высокого напряжения, выполненный по схеме АркадьеваМаркса и содержащий накопительные конденсаторы, разрядники, зарядные резисторы, источник питания и корректирующий контур,отличающ:"йсятем;что,сцелью увеличения длительности плато импульса напряжения, в Hel o введен реэистивный делитель напряжения, состоящий иэ последовательно. соединенных первого, второго и третьего резисторов, и корректирующий контур содержит основной конденсатор, первая обкладка которого соединена через последовательно соединенные дополнительные резистор и разрядник с шиной нулевого потенциала, которая через дополнительный конденсатор соединена с второй обкладкой основного конденсатора, при этом резистивный делитель напряжения включен между шиной нулевого потенциала и выходом ист;чника питания, который соединен с первой обкладкой основного.конденсатора, вторая обкладка которого соединена с первым входом блока умножения напряжения и первым выводом резистивного делителя напряжения, второй вывод которого соединен с вторым входом схемы умножения напряжения.