Генератор импульсных напряжений

ОП Ис

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (») 714629

Союз Советских

Социалистических

Республик г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 20.0б.77 (21) 2497097/18-21 с присоединением заявки Ю— (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 03 К 3/53

Ивудвратввяяьй кемятат. СССР ве делам язваретеяяя н етярытвя

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликовании описания 15.02.80 (ÁÇ) УДК 621374,,387 (088.8) 1 (72) Авторы изобретения

А. Б. Герасимов, С. П. Дмитриев, В. В. Соловьев и М. В. Шкаруба (71) Заявитель

Ленинградский политехнический институт им, М. И. Калинина (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение касается электротехнической промышленности, в частности к технике получения высоковольтных импульсов, используемых для испытаний и исследований изоляции электрооборудования.

Кроме того, изобретение может относиться к области термоядерного синтеза, позволяю-" щего за счет формирования мощных электронных пучков заряженных частиц получать мощные импульсы рентгеновского излучения.

1О

Известны генераторы импульсных напряжений в которых используется индуктивная межкаскадная связь, охватывающая поочередно все группы из нескольких каскадов генератора за счет введения задержек или специально подобl5 раиных элементов генератора.

Наряду с индуктивной межкаскадной связью в известных генераторах используется и резистивная связь, образованная зарядными и спе-. циальными резисторами (1).

Недостатком этого типа генераторов импульсных напряжений является то, что при наличии обратных связей необходимо осутцествлять одновременный поджнг нескольких первых разрядников, что технически осуществить весьма сложно.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является генератор, имеющий один поджигающий разрядник, этот генератор содержит две и-последовательно соединен. ные параллельно расположенные индуктивные зарядные цепи, причем начало одной нз цепей заземлено, а начало второй соединено с выходом источника напряжения, зашунтированного рабочими электродами трехэлектродного разрядника, двухэлектродные разрядники, соединенные между одноименными парами параллельно расположенных индуктивных зарядных цепей, конденсаторы, соединенные между началом одной и концом другой каждой из последовательно соединенных индуктивных зарядных цепей, при этом запальнь1й электрод трехэлектродного разрядника соединен с выходом поджигающего устройства (2).

Недостатком этого генератора является незначительный диапазон срабатывания разрядников, кроме того влияние паразнгных емкостей приводит к возрастанию потерь энергии расхо714629

40

3 дуемой на их перезаряд, что в свою очередь приводит к увеличению общего времени срабатывания генератора и тем самым уменьшению зоны устойчивого срабатывания разрядников.

Цель изобретения — расширение динамическо — 5!

О го диапазона устойчивого срабатывания разрядников, Для этого в известном генераторе импульсных напряжений, содержащем две и-последова тельно соединенные параллельно расположенные индуктивные зарядные цепи, причем начало одной из цепей заземлено, а начало второй соединено с выходом источника напряжения, зашунтированного рабочими электродами трехэлектродного разрядника, двухэлектродные разрядники, соединенные между одноименными парами параллельно расположенных индуктивных зарядных цепей, конденсаторы, соединен -, ные между началом одной и концом другой каждой из последовательно соединенных индуктивных зарядных цепей, при этом запальный электрод трехэлектродного разрядника соединен с выходом поджигающего устройства;

К-первых, начиная от источника напряжения, пар последовательно соединенных параллельно расположенных индуктивных зарядных цепей, " намотаны на индивидуальных сердечниках.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого генератора импульсных напряжении, Зарядная цепь генератора образована двумя парами параллельно расположенными индуктив- ных зарядных таепей 1 — 1, 1 — 2, ..., 1 — n и 2 — 1, 2 — 2, ... 2 — n, через которые производится заряд накопительных конденсаторов 3 — 1, 3-2, ..., 3 — n от источника напряжения. Зарядные элементы первых каскадов выполнены попарно на индивидуальных сердечниках, т. е. индуктивно связанными посредством магнитных потоков, обусловленных токами, протекающими

При включении источника напряжения 7, конденсаторы 3 — 1, 3 — 2, ..., 3 — и, заряжаются через индуктивные цепи 1 — 1, 1 — 2... 1 — n; 2 — 1, 2 — 2, ..., Х вЂ” и, до его выходного напряжения.

При подаче поджигающего напряжения на за- пальный электрод трехэлектродного разрядника

5, происходит пробой промежутка между его рабочими электродами и конденсаторы 3 — 1, 3 — 2, ..., 3 — n разряжаются на индуктивные цепи 2 — 1, 2 — 2, ..., 2 — К. K каждой из индуктивных зарядных цепей 2 — 1, 2 — 2, ..., 2 — К, при(кладывается импульсное напряжение, равное напряжению источника напряжения 7. Это обстоятельство обусловленно наличием сильной индуктивной связи в парных обмотках К-пер- вых пар индуктивных зарядных цепей 2 — 1, 2 — 2, ..„2 — К. За счет сильной индуктивной связи импульсное напряжение трансформируется в зарядные индуктивности 1-1, 1 — 2, ..., 1-К. Таким образом между общей шиной и выходом

1 — К индуктивной зарядной цепи появляется импульсное напряжение, равное 0 KU, где

0„— выходное напряжение источника напряжения 7, которое последовательно выделяется на неуправляемых двухэлектродных разрядниках 4-(К+1), 4 †(К+2), ..., 4-п, вызывая их срабатывание в широком диапазоне изменения уровня выходного напряжения источника напряжения 7, Срабатывание разрядников 4 — К, ..., 4 — 1 обеспечивает суммирование на нагрузке напряжений всех конденсаторов 3 — 1, 3 — 2, 3 — n. При испытаниях генератора импульсных напряжений первые три каскада индуктивных зарядных цепей были намотаны на индивидуальных сердечниках, что расширило зону устой чивого срабатывания до величины 10,5 —,12,8кв, против 12,6 —;12,8 кв в известном генераторе.

При этом зарядные индуктивности 1 —.1, 2 — 1.;

2-2, 1 — 2; и 1 — 3, 2-3, представляли собой отрезки кабеля, намотанные на сердечники из стали с сечением 10 см .

45 в катушках индуктивностей 1 — 1, 2 — 1; 1 — 2, 2 — 2; и 2 — 2, ..., 1 — К, 2 — К. Накопительные конденсаторы совместно с неуправляемыми двухэлектродными разрядниками 4 — 1, 4 — 2, ..., 4 — n составляют разрядную цепь генератора импульсных напряжений. Запальный электрод трехэлектродного разрядника 5 соединен с выходом поджигающего устройства 6, а выход источника напряжения 7 соединен с рабочими электродами трехзлектродного разрядника 5.

Для более эффективной передачи импульса, сформированного в первых каскадах с индуктивно связанными зарядными элементами 3 — 1, 3 — 2, ..., 3 — n, введены резисторы 8 — 1, 8-2,, 8 — n, соединенные между каскадами геНератора с шагом и = К+ 1, где К < n.

Работа генератора импульсных напряжений происходит следующим образом.

Формула изобретения

Генератор импульсных напряжений, содержащий две и-последовательно соединенные параллельно раСположенные индуктивные зарядные цепи, причем начало одной из цепей заземлено, а начало второй соединено с выходом источника напряжения, зашунтированного рабочими электродами трехэлектродного разрядника, двухэлектродные разрядники, соединенные между одноименными парами параллельно расположенных индуктивных зарядных цепей, конденсаторы, соединенные между началом одной и концом другой каждой из последовательно соединенных индуктивных зарядных цепей, при этом запальный электрод трехэлектродного разрядника соединен с выходом поджигающего устройства, отличающийся тем, что, с

714629 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3644747, кл. 307 — 106, опублик. 22.02.72.

2. Патент США И 3783289, кл. 250-417, опублнк. 20.01.74.

ЦНИИПИ

Тираж 995

Заказ 9312/59

Подписное целью расширения динамического диапазона устойчивого срабатывания разрядников, К-первых, начиная от источника напряжения, пар последовательно соединенных параллельно расположен- ных индуктивных зарядных цепей, намотаны на индивидуальных сердечниках, филиал mm "Патент", ужгород, ул. Проектная, 4