Генератор высоковольтных импульсов Советский патент 1987 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных установках различного назначения, в частности устройствах электронно-ионной технологии, элект- рофизической аппаратуре.

Целью изобретения является повышение КПД генератора высоковольтных импульсов.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы тока и напряжения конденсатора каскада на интервале разряда, поясняющие работу устройства.CJ

Генератор высоковольтных импульсов содержит источник 1 зарядного напряжения, к выходу которого подключен каскадный генератор 2 с каскадами умножения напряжения выполненными по схеме Аркадьева-Маркса, состоящий из ряда конденсаторов 3.1-3.N, двух групп зарядных дросселей 4.1-4.N и основных управляемых вентилей 5.1- 5.N. Каскады умножения содержат также вспомогательные управляемые вентили 6.1-6(N -1), соединяющие другие разноименные обкладки конденсаторов соседних каскадов. Обкладки кон- денсатора последнего каскада шунтированы вторым и третьим встречно-включен ными вспомогательными управляемыми вентилями 7 и 8, общая точка которых присоединена к нагрузке 9. Зарядный дроссель первого каскада, соединенньш с нагрузкой 9, шунтирован первым вспомогательным управляемым вентилем 10. Устройство содержит также генератор 11 управляющих импульсов, к выходам которого присоединены управляющие электроды основных управляемых вентилей 5.1-5.N, 8 и вход блока 12 регулируемой задержки, выходы которого присоединены к управляющим элект- родам вспомогательных вентилей 6.1- 6.(N-1), 7 и 10.

Генератор работает следующим образом.

Накопительные конденсаторы 3.1-3. заряжаются от источника 1 напряжения через дроссели 4.1-4.N. Через промежток времени с конца предыдущего интервала зарядки, равный работы генератора 11, он вырабатьшает запускающие импульсы, подаваемые одновременно на основные управляемые вентили 5.1-5.N, В, которые отпираясь, соединяют разноименные обкладки

конденсаторов 3.1-3.N. К нагрузке 9 прикладывается суммарное напряжение каскадов NU , При разряде,., конденсаторов 3.1-3.N, начиная с момента te (см. фиг. 2), их напряжения меняют полярность. В момент времени t блок 12 задержки генерирует запускающие импульсы, подаваемые одновременно на вспомогательные вентили 6.1-6. (N-D, 7, 10, находящиеся к этому моменту под прямым напряжением, что приводит к отпиранию их. При этом к ранее рабо тавшим основным вентилям 5.1-5.N, 8 прикладьшается обратное напряжение, и они запираются, а ток нагрузки начинает протекать по цепи: вспомогательные вентили 6.1-6.(N-1), 7, 10, конденсаторы 3.1-3.N, нагрузка 9. Ток в конденсаторах 3.1-3.N меняет свое направление, а напряжение на каждом из них начинает увеличиваться (кривая д-е см. фиг. 2), что обеспечивает их заряд в полярности, предшествующей началу разряда. Поэтому, следующий цикл зарядки начнетсЯч(С ненулевых значений напряжения прямой полярности (кривая (д-ж)-напряжение на конденсаторах при отсутствии вспомогательных вентилей).

Для реализации предлагаемого порядка работы генератора при различных параметрах нагрузки необходимо регулировать время задержки блока 12.

Формула изобретения

Генератор высоковольтных импульсов содержащий источник зарядного напряжения, генератор управляющих импульсов, каскады умножения напряжения, выполненные по схеме Аркадьева-Маркса состоящие из конденсаторов, двух групп зарядных дросселей, соединяющих одноименные обкладки конденсаторов, а также обкладки конденсатора первого каскада с одноименными полюсами источника зарядного напряжения, основных управляемых вентилей, соединяющих одни из разноименных обкладок конденсаторов соседних каскадов, а также одну из обкладок конденсатора первого каскада с раз- ноименньм полюсом источника зарядного напряжения, причем управляющие электроды основных управляемых вентилей подключены к выходам генератора управляющих импульсов, и нагрузку, о т- личающийся тем, что, с целью повышения КПД, в генератор.

3130

введены блок регулируемой задержки, ,вход которого подключен к выходу генератора управляющих импульсов, и вспомогательные управляемые вентили, первый из которых подключен одним из электродов к-- одноименному полюсу источника зарядного напряжения параллельно зарядному дросселю первого каскада, соединенному с нагрузкой, второй и третий вспомогательные управляемые вентили подключены одними из одноименных электродов к наг

рузке, а другими одноименными электродами к разноименным обкладкам кон денсатора последнего каскада, а ос- f5

4

тальные вспомогательные управляемые вентили соединяют разноименные обкладки конденсаторов соседних каскадов, при этом основные и вспомогательные управляемые вентили присоединены к разноименным обкладкам конденсаторов одноименными электродами, управляющие электроды третьего вспомогательного вентиля подключены к генератору управляющих импульсов, а управляющие электроды первого, второго и остальных вспомогательных управляемых вентилей подключены к блоку регулируемой задержки .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных установках различного назначения,в частности,в устройствах электронно-ионной технологии, электрофизической аппаратуре. Введение в генератор высоковольтных импульсов блока 12 регулирования задержки и новых электрических связей между функциональными элементами повышает его КПД. 2 ил. СА: о О1 4 О)

11

l5.yir-/.

XJ.

12

Ф4/в. f

и

Редактор А.Долинич

Составитель В.Ермаков

Техред М.Ходанич Корректор л.Патай

Заказ 1640/53 Тир-аж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

.Z