Каскадный генератор высоковольтных импульсов

283380

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Ь.

1хч, 21d 3,, 03

Заявлено 13.VI.1969 (№ 1337714j24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам

ЧПК Н 031т. 3, 53

УДК 621.373.2(088.8) изобретений и открытий при Совете алинистоое

СССР

Опубликовано 06.Х,1970. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 11.XII.1970

Автор изобретения

i-, O1СЯ . „., J

:»«.-,тат ;Г

° 1

БИБЛИО1Е -

И. Н. Сливков

Заявитель

КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ

ИМПУЛЬСОВ т = N V L.- С1, где

Л вЂ” число конденсаторов.

20 язых Л зар > (4) 30

Известные генераторы высоковольтных импульсов большой мощности, содержащие источник питания, разрядник, накопительные конденсаторы и нагрузочное устройство, гребуют значительного усложнения схемы при повышении требования к параметрам импульсов.

Отличительная особенность описываемого изобретения состоит в том, что накопительные конденсаторы образуют последовательную цепь, параллельно которой подключен нагрузочный резистор, а параллельно каждому кон денсатору подключен отрезок линии с распределенными параметрами. В результате этого удается получить простую схему. генератора, которая обеспечивает получение им пульсов большой мощности.

На фиг, 1 показа на схема генератора: на фиг. 2 — схема, поясняющая процесс заряда к онден с а торов.

Конденсаторы С1 заряжаются от вспомогательной батареи Со через разрядник Р и ин1 дуктивности L(и L, Индуктивности должны быть сильносвязанными так, чтобы их суммарная индукгивнссть (в случае, когда токи в

1 и L, равны, но противоположны по на1 правлечию) была L «L> — — L, В этом случае время зарядки конденсаторов С1 будет

Одновременно с зарядкой происходит и паразитная разрядка конденсаторов С, через

1 индуктивность L, благодаря наличию косых соединений (см. фиг. 1). Характерное время паразитной разрядки будет:

10 I разр ) L Ст (2)

Если тр„р ))2x р, то все конден-аторы Са успеют зарядиться до номинального напряжения, прежде чем, в результате:паразнгной

15 разрядки, напряжение на конденсаторах Сь блихкайших к разряднику Р, заметно снизится. Следовательно, для успешной рабогы схемы необходимо выпо.тнение условия: — )4Жз, (3) которое вытекает из приведенного выше требования и соотношений (1) и (2).

25 Так как относительно нагрузки R все конденсаторы С> соединены последовательно, то при выполнении условия (3) напряжение на выходе генератора (на нагрузке) будет

283380

NLz — 4тг — l, bk (5) NL, =- 2 I III — + 0,5 l, b+a (6) — ) 0,56 — =0,3— (7) Фаз;1

Составитель Г. Байдер

Редактор В. В. Фельдман

Техред А. A Камышникова

Корректор Л. В. Юшина

ГдЕ Usap 11аиряХКЕНИЕ Зарядин КОНДЕНСатОРов С1.

Предположим, что предлагаемая схема генератора выполнена в виде стопки плоских конденсаторов С,, соединенных наискосок полосковой линией (см. фиг. 2), Индуктивность такой двухпроводной линии соответствует

NL, а индукт1 вность как одиночного провода каждой из шин, составляющих эту JIHIIHIG, 10 соответствует NLI или NL (сравни фиг. 1 и

2). Оценим NL

Если ширину шины полосковой линии обозначить b, толщину изоляции между шинами б, а число napaллельных линий Й, то

20 где l — общая длина пакета лишний (L, б, b, l в слх).

Индуктивность всего пакета линий как одиночного провода 25 где g — толщина пакета линий, Из конструктивных соображений целесообразно принять b =g2bk и l)10 (b+g), тогда

Из сравнения соотношений (3) и (7) можно получить условие, при вы полнении которого зарядные линии обеспечивают успешную работу ГИНа по предлагаемой схеме. Это ус- 40 ловие для ГИНа с числом ступеней N имеет следующий вид:

Из соотношения (8) видно, что при разумных геометрических размерах зарядных линий можно сделать ГИН по предлагаемой схеме с числом ступеней до 10 — 15, т. е. на напряжение до 2 — 3 мв. при напряжении одной ступени 150 †2 кв, (дальнейшее увеличение

L отношения — и соответственно большее .1исL„, ло ступеней генератора может быть достигнуго сворачиванием пакета зарядных линий в соленоид с числом витков более двух).

Оценки показывают, что предлагаемая схема ГИНа при малой индуктивности конденсаторов позволяет получить импульсы высокого напряжения длительностью вплоть до

0,1- — 0,2 14ксек и мощностью на выходе при линейном характере нагрузки не менее 10т1вт.

В тех случаях, когда нагрузкой ГИНа является электрический разряд, возникающий с запаздыванием не менее 0,1 мксек, мощность, отдаваемая ГИНом в нагрузку, может превысить 101- вт. Именно при таком характере нагрузки предлагаемая схема ГИНа обладает наибольшими преимуществами.

Предмет изобретения

Каскадный генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник питания, разрядник и накопительные конденсаторы, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности импульсов и упрощения конструкции генератора, накопительные конденсаторы зашунтированы отрезками линии с распределенными параметрами и образуют последовательную цепь, параллельно которой подключен нагрузочных резистор.

Заказ 3585/11 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Коми ета по делам изобретений и открытий при Совете

Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2