МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР Советский патент 1994 года по МПК H03K3/78 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для запуска или приведения в действие нескольких устройств с заданной временной последовательностью путем подачи мощных импульсов тока. В частности, изобретение можно применить для электрического инициирования нескольких групп электродетонаторов с заданными временными интервалами миллисекундного диапазона.

По основному авт. св. N 445133 известен многоканальный генератор, состоящий из устройства коммутации, например электромеханического коммутатора со щетками, разрядных ячеек, каждая из которых содержит управляемый разрядник, нагрузочный и пусковой конденсаторы и нагрузочный резистор, образующие разрядный контур.

Пусковая цепь ячейки содержит последовательно соединенные пусковой резистор, пусковой конденсатор и первичную обмотку импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к поджигающему промежутку разрядника. Заданная последовательность импульсов и высокая помехоустойчивость известного многоканального генератора обеспечиваются за счет того, что точка соединения пускового резистора и пускового конденсатора каждой ячейки соединена с соответствующей щеткой электромеханического коммутатора, а второй вывод пускового резистора каждой ячейки подключен к точке соединения управляемого разрядника и нагрузочного конденсатора предыдущей ячейки, при этом второй вывод пускового резистора первой ячейки через пусковой контакт подключен к источнику питания. Недостатком этого генератора является малая мощность выходных импульсов тока, не обеспечивающая заданную величину импульсов воспламенения, так как длительность импульса, сформированного на нагрузочном резисторе, равна времени включения разрядника и составляет всего несколько микросекунд. Если же снимать импульс тока с нагрузочного конденсатора, то не будет обеспечиваться гарантированная подача энергии для пусковой цепи следующей ячейки, так как возможен полный спад напряжения на нагрузочном конденсаторе за счет отдачи энергии в электровзрывную сеть или замыкания электровзрывной сети при взрыве.

Целью изобретения является увеличение мощности импульсов тока.

Цель достигается тем, что в генератор в каждую разрядную ячейку введены диод, пусковой резистор и зарядный трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь разрядного контура ячейки между управляемым разрядником и конденсатором, а вторичная обмотка через пусковой резистор и диод подключена к пусковому конденсатору следующей ячейки.

На чертеже представлена схема предлагаемого многоканального генератора импульсов тока с тремя разрядными ячейками. Генератор состоит из коммутатора 1 и разрядных ячеек 2₁-2₃. Коммутатор состоит из ротора 3, вращаемого двигателем со стабилизированной скоростью, и статора 4. На роторе 3 укреплены токопроводящая пластина 5 и токосъемное кольцо 6, соединенные между собой перемычкой 7. На статоре расположены подвижные щетки 8, 9, 10 и токосъемный контакт 11. Многоканальный генератор импульсов тока содержит также зарядные резисторы 12, накопительные конденсаторы 13, управляемые разрядники 14, зарядные трансформаторы 15, нагрузочные конденсаторы 16, импульсные трансформаторы 17, диоды 18, пусковые конденсаторы 19, пусковые резисторы 20, ограничительный резистор 21 и контакт 22. Зарядка конденсаторов генератора производится от источника 23. Импульсы тока снимаются с клемм 24₁-24₃.

По подготовительной команде с помощью двигателя раскручивается ротор 3 до стабилизированной скорости вращения и через резисторы 12 заряжаются конденсаторы 13. При замыкании контакта 22 начинается зарядка пускового конденсатора 19 ячейки 2₁. Ограничительный резистор 21 снижает величину тока через первичную обмотку трансформатора 17, если в момент замыкания контакта 22 щетка 8 соединена с пластиной 5. Вращение ротора 3 не синхронизировано с замыканием контакта 22, но в любом случае выдача импульса на поджигающий промежуток управляемого разрядника 14 ячейки 2₁произойдет после того, как конденсатор 19 достаточно зарядится и в момент замыкания щетки 8 с пластиной 5. Постоянная времени зарядка конденсатора 19 выбирается приблизительно равной половине периода вращения ротора. При срабатывании разрядника 14 накопительный конденсатор 13 через первичную обмотку зарядного трансформатора 15 разряжается на нагрузочный конденсатор 16, образуя разрядный контур. Вследствие протекания тока разрядного контура через первичную обмотку зарядного трансформатора на его вторичную обмотку возбуждается напряжение, которое используется для зарядки пускового конденсатора 19 следующей ячейки 2₂. Диод 18 ячейки 2₁ препятствует разрядке конденсатора 19 следующей ячейки 2₂ через вторичную обмотку трансформатора 15 ячейки 2₁. Резистор 21 ограничивает ток через диод 18.

Дополнительным положительным фактором включения индуктивности (в виде первичной обмотки трансформатора 15) в разрядный контур является увеличение количества энергии, передаваемой от конденсатора 13 на конденсатор 16. Энергия заряженного конденсатора 16 полностью используется для подачи импульса тока в первую электровзрывную сеть через клемму 24₁, так как от начала зарядки конденсатора 19 ячейки 2₂ и до замыкания щетки 9 с пластины 5 величина зарядного напряжения конденсатора 19 ячейки 2₂ не зависит от величины напряжения на конденсаторе 16 ячейки 2₁. Необходимые параметры импульса тока на клемме 24₁ могут быть получены путем выбора величин емкостей конденсаторов 13, 16 ячейки 2₁ и величины напряжения источника питания 23. В момент замыкания щетки 9 с пластины 5 через заданный интервал времени срабатывает разрядник 13 ячейки 2₂, что приводит к зарядке пускового конденсатора 19 ячейки 2₃ и к выдаче импульса тока через клемму 24₂ во вторую электровзрывную сеть. Аналогично работают и последующие ячейки. (56) Авторское свидетельство СССР N 445133, кл. Н 03 К 3/78, 12.06.72.

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР по авт. св. N 445133, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности импульсов тока, в каждую разрядную ячейку введены диод, пусковой резистор и зарядный трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь разрядного контура ячейки между управляемым разрядником и конденсатором, а вторичная обмотка через пусковой резистор и диод подключена к пусковому конденсатору следующей ячейки.