Генератор импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K3/53 

технике и может использоваться для питания электромагнитов циклических ускорителей и других индуктивных нагрузок. Известен генератор импульсов тока, содержащий мост из управляемых и неуправляемых вентилей, в котором параллельно одному из неуправ ляемых вентилей через.тиристор под. ключей источник питания. При заданной добротности и частоте работы ге нератора максимальное напряжение на индуктивной нагрузке пропорционально среднему току, потребляемому от источника питания. Средний ток, потребляемый этим генератором, может достигать лишь половины тока индуктивной нагрузки. Это не позволяет увеличить напряжение на нагрузке и, следовательно, амплитуду тока до требуемой величины. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является генератор импульсовJ содержаищй мост. первую и вторую пары противоположных плеч которого образуют управляемые и неуправляемые вентили соответствен но, накопительный конденсатор, включенный в диагональ переменного тока моста, индуктивную нагрузку, включен ную в диагональ постоянного тока мос та, источник питания и дополнительные вентили. В этом генераторе от источника пи тания может потребляться средний то равный среднему току нагрузки, чем достигается увеличение напряжения н накопительном конденсаторе и соотве ственно импульсы тока в индуктивной нагрузке. Однако при низковольтном ИСТОЧНИКИ питания и такого увеличения оказывается недостаточно для об печения требуемой амплитуды тока в нагрузке. Кроме того, в известном генераторе имеют место значительные броски тока через источник питания. Целью изобретения является увели чение амплитуды импульсов тока в на грузке и уменьшение бросков импульсов тока через источник питания. С этой целью в генератор импульсов, содержащий мост, первую и вторую пары противоположных плеч которого образуют управляемые и неуправляемые вентили соответственно, нако пительный конденсатор, включенный в диагональ переменного тока моста в диагональ постоянного тока моста, источник питания и дополнительный правляемый вентиль, введен линейный дроссель, включенный последовательно с источником питания и нагрузкой в диагональ постоянного тока моста, а дополнительный управляемый вентиль включен параллельно цепи из последовательно соединенных источника питания и линейного дросселя в прямом поотношению к источнику питания направлении. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема генератора импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы тока нагрузки (фиг.2а) и тока линейного дросселя (фиг.26). Генератор импульсов содержит мост; первую и вторую пары противоположных плеч которого образуют управляемые вентили 1, 2 и неуправляемые вентили 3, 4 соответственно. В диагональ переменного тока моста включен накопительный конденсатор 5, а в диагональ постоянного тока моста включены последовательно соединенные индуктивная нагрузка 6, источник питания 7 и линейный дроссель 8. Параллельно цепи из последовательно соединенных источника 7 и дросселя 8в прямом направлении по отношению к источнику 7 включен дополнительньй управляемый вентиль 9. Генератор импульсов работает следующим образом. В момент to(фиг.2) отпирают вентиль 9. Через дроссель 8 начинает нарастать ток (фиг.26) по цепи: плюс источника 7, дроссель 8, вентиль 9, минус источника 7. В момент t-, отпирают вентили 1, 2. Конденсатор 5, предварительно заряженный с полярностью, указанной на фиг. 1, разряжается на нагрузку 6 по цепи: первая обкладка конденсатора 5, вентиль 1, нагрузка 6, вентиль 9, вентиль 2, вторая обкладка конденсатора 5. Через вентиль 9 протекает разность токов дросселя 8 и нагрузки 6. В момент t эти токи сравниваются и вентиль 9запирают. После момента ti разряд конденсатора 5 происходит по цепи: первая обкладка конденсатора 5, вентиль 1, нагрузка 6, источник питания 7, дроссель 8, вентиль 2, вторая обкладка конденсатора 5. В момент ta вентили 1 и 2 запирают.

Ток нагрузки 6 начинает спадать и замьжается по цепи: вторая обкладка конденсатора 5, диод 4, нагрузка 6, источник питания 7, дроссель 8, диод 3, первая обкладка конденсатора 5. Конденсатор 5 заряжается с полярностью, соответствующей исходной. В момент 4 вентиль 9 вновь отпирают и, как и ранее, через ток дроссель 8 начинает нарастать. Ток нагрузки продолжает спадать по цепи: вторая обкладка конденсатора 5, вентиль 4, на- . грузка 6, венти,пь 9, диод 3, первая обкладка конденсатора 5. Через вентиль 9 протекает разность токов нагрузки 6 и дросселя 8. В момент t

ток нагрузки спадает до нуля, диоды 3 и 4 запираются. В момент tj . вновь отпирают вентили 1 и 2, и процессы в схеме повторяются.

Технико-экономический эффект от использования изобретения обусловлен т.ем, что средний ток, потребляемый генератором от источника питания, т.е. ток дросселя 8 может значительно превышать ток индуктивной нагрузки, достигая в пределе его амплитудного значения. Тем самым обеспечивается соответствующее увеличение амплитуды импульса тока в нагрузке. Кроме того, как видно из фиг. 26, исключаются броски тока через источник питания.

Фиг.2

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий мост, первую и вторую пары противоположных плеч которого образуют управляемые и неуправляемые вентили соответственно, накопительный конденсатор, включенный в диагональ переменного тока моста, индуктивную нагрузку, включенную в диагональ постоянного тока моста, источник питания и дополнительный управляемый вентиль, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды импульсов тока в нагрузке и уменьшения бросков импульсов тока через источник питания, введен линейный дроссель, включенный последовательно с источником питания и на грузкой в диагональ постоянного тока моста, а дополнительный управляемый о вентиль включен параллельно цепи из последовательно соединенных источника питания и линейного дросселя в С прямом по отношению к источнику питания направлению.