Формирователь прямоугольных импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/00 

I

(Л

I-14 -

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ;по авт .J::B . - 64 64 31, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем повышения крутизны переднего фронта импульса напряжения на омическо-емкрстной нагрузке, в него введен дополнительный на управляемом вентиле, включенный встречно-параллельно неуправ ляёмому вентилю, управляющий электь род ключа соединен с блоком управления. .

/

4; ьо

О)

со

Изобретение относится к импульсной технике, предназначено для формирования мощных импульсов напряжения с крутыми фронтами на омической и омическо-емкостноИ нагрузке и может быть использовано в качестве выключателя постоянного тока и модулятора напряжения.

По основному авт. св. 646431 известен формирователь прямоугольных импульсов, содержащий источник питания, емкостной фильтр, первый ключ на управляемом вентиле, нагрузку, включенную последовательно с датчиком тока, неуправляемый вентиль, включенный в запирающем.направлении относительно тока нагрузки и шунтированный цепью из источника опорного тока и дросселя, блок управления, причем первый ключ на управляемом вентиле, неуправляемый вентиль, нагрузл а, датчик тока и источник питания образуют последовательный контур,, а параллельно цепи, состоящей из нагрузки и датчика тока, включен второй ключ на управляемом вентиле 1.

Недостатком данного устройства является большая длительность переднего фронта импульса напряжения при омическо-емкостной нагрузке (параллельное включение конденсатора и резистора характерной, например,, для ионного источника и входных цепей мощных электровакуумных приборов. Это связано с тем, что для формирования крутого переднего фронта импульса напряжения требуется большая амплитуда тока для заряда емкости нагрузки, которая . должна значительно превышать (на один-два порядка ) установившийся ток нагрузки. В известном же фррмирователе ток нагрузки в переходном режиме ограничен опорным током дросселя, величина которого незна чительно превьпиает установившийся ток нагрузки. Это снижает функциональные возможности формирователя прямоугольных импульсов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем повышения крутизны переднего фронта импульса напряжения на омическо-емкостной нагрузке.

Поставленная цель достигается тем,;что в формирователь прямоугоьных импульсов введен дополнительный ключ на управляемом вентиле, включенный встречно-параллельно неуправляемому вентилю, управляюий электрод ключа соединен с бло- ком управления.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема формирователя прямоугольных импульсов.

Формирователь содержит последовательно соединенные источник 1

питания, зашунтироваиный емкостным фильтров (конденсатор 2), первый ключ 3 на управляемом вентиле, шунтированный узлом 4 коммутации, вход которого соединен с одним из .выходов блока 5 управления, неуправ ляемый вентиль 6, включенный взапирающем направлении относительно источника 1 и шунтированный встречнопараллально включенным дополнительным ключом 7 на управляемом вентиле и цепью из источника 8 опорного тока и дросселя 9, нагрузку 10 и датчик 11 тока. Параллельно цепи, состоящей из нагрузки 10 (представляющей собой параллельное включение конденсатора и резистора ) и дачика 11 тока, соединен второй ключ 12 на управляемом вентиле.

Формирователь прямоугольных импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии перед формированием импульсов конденсатор 2 заряжен до заданного напряжения, определяемого источником 1. Через вентиль 6, источник 8 тока и дроссель 9 протекает ток, величина которого задаваемая источником 8 ,тока, незначительно превышает допустимый ток нагрузки для установившегося режима работы. Ключи 3, 7 и 12 находятся в закрытом состоянии.

При формировании импульса напряжения блок 5 управления одновременно выдает управляющие сигналы на ключи З.и 7, к которым через нагрузку прикладывается положительное напряжение источника.1 и они отпираю.т.ся. Вентиль 6 запирается. Ток нагрузки равен сумме токов дросселя 9 и ключа 7. Конденсатор нагрузки форсированно заряжается по низкоомной цепи: источник 1, ключи 3 и 7 до напряжения источника 1, после чего вентиль 6 отпирается, а ключ 7 запирается..- Для исключения срабатывания защиты на время формирования переднего фронта импульса напряжения, когда в нагрузке имеет место большой всплеск тока, сигнал с датчика 11 тока в блоке 5 управления i блокируется.

Окончание импульса (формирование заднего фронта) производится подачей от блЪка 5 управления управляющего сигнала на ключ 12. Одновременно подается сигнал выключения на узел 4 коммутсщии и ключ 3. В момен включения ключа 12 вентиль б запирается, и ток ключа 12 скачком возрастает до величины установленного тока источника 8, о его дальнейший рост замедляется дросселем 9, что создает условия для выключения вентиля 3, после чего запирается ключ 12.

При авариях в нагрузке 10 ток в ней возрастает до установленной величины и датчик 11 тока через блок 5 управления включает ключ 12 и . узел 4 коммутации. Затем процесс работы, повторяется.

Включение дополнительного ключа встречно-параллельно неуправляемому вентилю позволяет в момент . формирования переднего фронта импульса напряжения на нагрузке путем одновременной подачи управляющих сигнгшов на основной ключ, подключенный R пгаосовой шине источ{1ика

питания/ и дополнительный ключ создать низкоомную цепь (источник питания, основной и дополнительный ключи, нагрузка, датчик тока ) для ускоренного заряда емкости нагрузки и тем самым обеспечить большую крутизну переднего фронта импульса напряжения на нагрузке.

Получение крутых фронтов импульсов напряжения на нагрузке, независимо от ее характера, расширяет функциональные возможности формирователя.