Генератор импульсов тока Советский патент 1984 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к устройствам для генерирования импульсов тока заданной форьш и может быть использовано в электроимпульсных устройствах различного назначения. По основному авт.св. № 900415 известен генератор импульсов тока, содержащий источник питания, накопитель энергшг, подключенный через коммутатор и токоограничивающий элемент к нагрузке, причем токоограничи вающнй элемент выполнен в виде отдельнык участков, имеющих шунтирующи контакты и включающий контакты комму татора, снабженные управляющими выводами, подключенн1Л4и к задающему блоку управления lj . Недостатком известного генератора является низкая точность регулирования импульсов тока, обусловлен ная отсутствием контроля текущего зн чения импульса тока. Действительно, в известном регуляторе ступенчатое изменение токоограничиванщего сощ)отивления путем включения шунтирующих контактов проводится в жестком программном режиме без согласования моментов включения с текупщм значением тока, при этом управление формой тока основано на связи между сопротивлением токоограничивающего элемента и током в разря ной цепи накопителя. Но на ток в разрядной цепи накопитгля оказьшает влияние не только величина сопротивления токоограничивакщего элемента, но и сопротивление нагрузки, которым управлять нельзя и которое может меняться в процессе работы генератора. Кроме того, в процессе работы могут подвергаться флуктуациям и изменению параметры и других элементов разрядной цепи генератора, в том числе и самого токоограничивающего сопротивления . Получаемый при этом импульс тока на нагрузке по форме не соответ ствует заданию, что снижает КПД гене ратора и возможность оптимальной передачи энергии. Целью изобретения является повьше ние точности формирования заданной формы импульса тока на нагрузке. Поставленная Цель достигается тем что в генератор импульсов Тока введен датчик тока, связанный с цепью нагрузки, а задающий блок управления состоит из пороговых элементов, вклю ченных последовательно с формирователями по фронтам, выходы которых являются выходами задающего блока управления, входы пороговых элементов являются входом задающего блока управления, который соединен с выходом датчика тока. На фиг. 1 представлена схема генератора; на . 2 - эпюры напряжений на выходе его отдельных узлов. Генератор импульсов токаСодержит источник 1 питания, емкостной накопитель 2 энергии, включаниций коммутатор 3, токоограничиваняций элемент 4, нагрузку 5, датчик 6 тока, задающий блок управления 7, состоящий из пороговых элементов 8 и формирователей 9 по фронтам, которые могут состоять из последовательно соединенных формирователей 10 по переднему или заднему фронту, спусковых схем 11, усипителей 12, блоков 13 управления коммутатором. При этом токоограничивакяций элемент 4 выполнен в виде отдельных участков, шунтированных контактами шунтирзпоцего коммутатора 14.. Разрядная цепь, образованная последовательньм включением накопителя 2, коммутатора 3, токоограничивающего элемента 4, нагрузки 5, связана, например, индукционно с датчиком 6 тока. Цепь, состоящая из датчика тока 6 и независимых цепочек, состоящих из порогового элемента 8, формирователя по фронту 9, состоящего из формирователя 10, спусковой схемы 11, усилителя 12, блока 13 управления коммутатором, подключенных к управляющим выводам коммутатора 14, представляет собой контур обратной связи. Генератор работает следующим образом. Накопитель 2 от источника 1 питания заряжается до необходимого напряжения, после чего происходит срабатывание включающего коммутатора 3 (вследствие самопробоя, если в качестве коммутатора применен неуправляемый искровой разрядник, или вследствие подачи на него управляющего импульса с блока управления) и через разрядную цепь и нагрузку протекает Ток, который измеряется при помощи датчика 6 тока. При достижении текущим значением тока величины срабатывания -{ -го порогового элемента 8 (например, J, или 3 Ла 4иг. 2а) на его выходе появляется сигналов (фиг. 26) или Ug (фиг. 2в), по фронту которого: перед нему U,Q (фиг. 2г), если сопротивление необходимо изменять при увеличении i(b) до :этЬго значения, или зад нему U,р. (фиг. 2д), если токоограничивакяцее сопротивление необходимо изменять при уменьшении i (С) до этого значения. - формирователь 10 вьщает импульс на запуск спусковой схемы 11, которая через усилитель 12 вьщает импульс и.f(фиг. 2е) или и|(фиг. 2ж) с требуемымипараметрами на блок 13 управления коммутатором, который подает сигнал на управЛЯЮ1ЦИЙ вывод коммутатора 14 и включает шунтирующий контакт, при этом сопротивление токоограничивающего элемента изменяется на необходимую величину (равную сопрбтивлению 1-го участка).. Отдельные участки могут иметь оми ческий, емкостной и смешанный характер, что в каждом отдельном случае определяется видом задачи, которую нужно решить при оптимизации передачи энергии от емкостного накопителя. В качестве коммутатора 14 могут быть использованы управляемые разряд ники (тригатрбны, каскадные разрядНИКИ, иг нитроны и т.п.) а в случае необходимости резкого обрыва разрядного тока - инясекционные тиратроны и выполняющие ту же задачу управляемые разрядники. В качестве блоков зтравления коммутаторами могут быть применены, например, импульсные транс774форматоры, тиристоры, семисторы и т.д. в качестве включающего коммутатора могут использоваться, например, неуправляемые искровые разрядники или управляемые разрядники (тригатроны и т.п.), подключенные через последовательно включенные блок управления коммутатором, пороговый элемент и делитель напряжения к высоковольтному выводу накопителя. Применение в данном генераторе пороговых элементов позволит с высокой точностью определить момент, когда необходимо изменить сопротивление токоограничивЛющего элемента. Применение формирователей по фронтам позволяет разделять моменты увеличения тока до порогового уровня от уменьшения. Применение спусковых схем позволяет получить импульсы с параметрами (длительностью) ,- необхог диьшьш для блоков управления коммутатором. Применение усилителей позволяет усилить сигнал до необходимого уровня. Применение блоков управления коммутатораю позволяет управлять щyнтиpyкйци даt коммутаторами. Применение предлагаемого генератора ПОЗВОЛИТ повысить точность фор мирования заданного импульса тока на нагрузке вследствие повышения точности определения момента, когда . необходимо изменение токоограничивающего сопротивления, повысить КПД и распюрить вознржность оптимальной передачи энергии.

ГЕНЕРАТОР ИШУЛЬСОВ ТОКА по авт. св. № 900415, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования заданной формы импульса тока на нагрузке, введен датчик тока, связанный с цепью нагрузки, а задающий блок управления состоит из пороговых элементов, включенных последовательно с формирователями по фронтам, выходы которых являются выходами задающего блока управления, входы пороговых элементов являются входом задающего блока управления, который соединен с выходом датчика тока. (Л