Генератор высоковольтных импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам генерирования высоковольтных импульсов с повышенной частотой следования, и может быть использовано для получения электронных пучков, при управлении высоковольтнБ1ми коммутаторами, при исследованиях йспульсной электрической прочности диэлектриков и изоляционных конструкций.

Известен генератор высоковольтны импульсов с повышенной частотой следования, собранный по схеме Аркадьева-Маркса, состоящий из накопительных конденсаторов, искровых разрядников и двух колонн зарядных элементов L

Компановка указанного генератора и большие его габариты приводят к большой индуктивности разрядного контура, вследствие того, к большой длительности фронта импульса, что исключает получение при помощи такого генератора прямоугольных импульсов наносекундной длительности.

Наиболее близким к предлаг аемому является генератор высоковольтных импульсов, собранный по схеме Аркадева-Маркса, состоящий из накопительных конденсаторов, колонн зарядных элементов, и разрядников, установленных между дисками из электропроводящего материала, имеющими центральны отверстия С 2.

Известный генератор позволяет получать прямоугольные импульсы напряжения с наносекундными фронтами. Однако в случае использования такого генератора в частотном режиме (с повышеннойчастотой срабатывания) обнаруживается малая длительность импульса, которая ограничивается десятками наносекунд. Ввиду малой рассеивающей поверхности зарядных элементой и большого тока, протекающего через них в момент разряда (из-за Малости величин их сопротивления и индуктивности) происходит интенсивный их разогрев, прводящий к выходу их из строя, что приводит к по1нижению надежности работы генератора, В случае работы на емкостную нагрузку на плоской части импульса напряжения имеют место колебания, приводящие к существенному отключению формы волны от прямоугольной.

Цель изобретения - увеличение длительности выходного импульса генератора, повышение нещежности его работы и уменьшение амплитуды колебаний на вершине выходного импульса

Указанная цель достигается тем что в генераторе высоковольтных импульсов, собранном по схеме Аркадьева-Маркса, состоящем из накопительных конденсаторов, колонн зарядных элементов и разрядников, устаноцленных между дисками из электропроводящего материала, имеющими центральные отверстия, колонны зарядных элементов - индуктивностей выполнены в коаксиально расположенных труб, одна из которых размещена в отверстиях дисков, а другая их охватывает.

Кроме того, электроды разрядника выполнены из графита.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого генератора высоковольтных импульсов.

5 Генератор высоковольтных испульсов состоит из корпуса 1, накопительных конденсаторов 2 и разрядников 3, электроды которых изготовлены из графита, расположенных между дисками из электропроводящего материала 4, имеющими центральные отверстия, и двух колонн зарядных индуктивностей 5 и б, выполненных в виде двух коаксиально расположенных труб, од5 На из которых размещена в отвер.стиях дисков, а другая их охватывает. Колонны зарядных индуктивностей изготовлены из диэлектрических труб, на которые намотаны проволочные

п индуктивности. Измерение выходного напряжения осуществляется при по1лощи емкостного делителя 7, расположенного внутри центральной трубы. Вцход импульса напряжения на ндгрузку обеспечивается при помощи полиэтиленового изолятора 8. Корпус /. генератора заполняется азотом под давлением 3-4 атм.

Устройство работ ает следующим

образом.

Конденсаторы 2 заряжаются постоянным напряжением до заданного значения U через зарядные индуктив-. ности 5 и б. Применение индуктивностей позволяет зарядить до полного напряжения накопительные конденсаторы всех ступеней практически мгновенно. После зарядки конденсаторов производится запуск генератора подачей на управляющие электроды трех первых разрядников управляющего напряжения После срабатывания трех первых разрядников генератора каждый последующий разрядник оказывается последовательно под напряжением VI Ui,, где И - номер разрядника. Это приводит к их быстрому срабатыванию. Напряжение через высоковольтный изолятор 8 передается нА нагрузку. После этого снова начинается цикл

зарядки конденсатора. Частота повторения циклов заряда - разряда достигает 50 цикл/ с.

Таким образсэм, предлагаемый генератор существенно более надежен

в работе, имеет большую длительность

31034158

импульса и более меньшую амплитуду . ется изготовление генератора, примеколебании на плоской части импуль- няемого для формирования импульсов са; Кроме того, значительно упроща- с высокой частотой следования.

1. ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ, собранный по схеме Аркадьiv vt ;i;;/. . jl fs i 1Й .«„...,.,,,, , 11 J AftMKKAS , ева-Маркса, состоящий из накопительных конденсаторов, колонн зарядных . элементов и разрядников, установленных между дисками из электропроводящего материала, имеющими центральные отверстия, отличающий с я тем, что, с целью увеличения длительности импульса и повышения надежности работы генератора, колонны зарядных элементов - индуктивностей выполнены в виде двух коаксиально расположенных труб, одна из которых размещена в отверстиях дисков, а другая их охватывает. 2. Генератор по п. 1, отли;ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения амплитуды колебаний на верши-не выходного импульса, электроды разрядника выполнены из графита.