СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ• ;'..т:;1т;;в-^ 1 :•: .;:лЧ':г1{А?|•-^I/'vi-'TEKA Советский патент 1965 года по МПК G06F1/08 H03K3/45 

Известны способы генерирования импульсов магнитными генераторами с питанием от переменного и постоянного тока.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что последнее звено магнитного генератора ставят в режим, близкий к короткому замыканию, а насыш,ающийся дроссель этого звена подмагничивают постоянным током таким образом, чтобы его насыщение происходило один раз за период следования импульсов.

Это позволяет обеспечить независимость амплитуды импульсов от нагрузки, повысить к.п.д. и выходное сопротивление в паузах между импульсами.

На фиг. 1 и 2 показаны варианты схемы предложенного способа генерирования импульсов; на фиг. 3 - осциллограмма напряжения на конденсаторе Cz в стационарном режиме.

Схема генератора (фиг. 1) состоит из зарядного дросселя L, первого звена Ci и LI, импульсного трансформатора ИТ, полупроводникового коммутатора ПК и формирующего двухполюсника /.

Питание генератора осуществляется от источника постоянного напряжения Е, подключенного к зажимам /. Постоянный ток подмагничивания /„ подается на зажимы 2. Нагрузка подключается к зажимам 3. Поджиг подается на зажимы 4.

Схема с питанием от источника переменного напряжения е (фиг. 2) отличается лищь отсутствием полупроводникового коммутатора.

Формирующий двухполюсник (фиг. 1, 2) может быть двух типов: 1) линейный двухполюсник, содержащий один или несколько резонансных контуров, 2) насыщающийся дроссель, подмагниченный постоянным током.

В качестве полупроводникового коммутатора ПК может быть использован полупроводниковый триод, четырехслойный управляемый диод. В случае использования линейного двухполюсника параметры его выбирают так, чтобы характеристическое сопротивление р было во много раз больше сопротивления нагрузки г, тогда амплитуда импульса тока в нагрузке

Ur

Uc

t- g

т -

Р+практически не зависит от сопротивления нагрузки и определяется величиной р и напряжением Uc,,, ДО которого заряжается конденсатор последнего звена. При этом в нагрузке поглощается лищь незначительная часть той

C.t/2

вращается в конденсатор, который к моменту окончания имнульса оказывается нерезаряжеиным до напряжения, почти равного по величине L/C. , по противополож 1ого по знаку. Эта энергия возврапдается в первое звено в конденсатор Ci, заряжая его до напряжения t/.o (фиг. 3) и используется для формирования следующего импульса и для обратного перемагничивання сердечников.

В момент ti па зажимы 4 (см. фиг. 1) подается импульс поджига. К этому времени конденсатор Ci заряжен до напряжения LO. После открывания ПК начинается колебательный заряд конденсатора Q, который прекращается в момепт времени to, когда ток становится равным нулю. Длительность 4-/i зарядного интервала равна полупериоду собственных колебаний контура LCi, а напряжение па конденсаторе Сд после заряда равно

Uc, ( + d)E + 6U,, где б - декремент контура.

Если в качестве ПК. используется управляемый диод, то конденсатор C,i остается заря«сенным до момента времени fg, когда насыщается дроссель LI. Интервал ожидания дросселя /3-i-2 необходим для восстановления закрытого состояния управляемого диода. Известно, что для полного восстановления всех свойств кремниевого четырехслойпого управляемого, диода после прохождения через него импульса тока необходимо в течение определенного времени поддерживать напряжение между анодом и катодом не выще нулевого уровня, в противном случае диод вновь перейдет в проводящее состояние. В данном случае после заряда конденсатора Ci к диоду приложено обратное напряжение, равное Ui-Е, которое и восстапавливает диод. Затем в момент /3 дроссель LI насыщается, и конденсатор Ci разряжается через него на конденсатор следующего звена Cg. После этого (/4) насыщается дроссель /.9, и происходит формирование импульса тока в нагрузке. К моменту /5, когда ток в нагрузке прекращается, на конденсаторе Сд будет остаточное напряжение противоположного знака. Так как дроссель LI остается насыщенпым, конденсатор С2разряжается, а копденсатор Ci заряжается. В то же самое время напряжение на конденсаторе Сз возвращает индукцию дросселя Lo к исходному магнитному состоянию. , Когда разряд конденсатора Ci закончится (ta), на нем будет о.трицательное напряжение - (о, которое пе.ремагничивает дроссель L-2. . .. Таким образом, к моменту прихода следующего импульса поджига в схеме полиостью .восстановлено исходное состояние, в котором она находилась в момент /ь - .

При этом дроссель L-2 в,паузах, между импульсами находится в ненасыщенном состоянии, обеспечивая тем самым высокое выходное сопротивление генератора.

денсаторе Со всегда меньше исходного, обратное неремагничпвание сердечника Ь пе заверщается полностью в момент 4- Поэтому для обеспечения периодичности изменения индукции дросселя Lo последний подмагничивается постоянным током (фиг. 1).

Дроссель LI работает и без подмагничивания, однако при этом могут наблюдаться области неустойчивой работы. Небольшое подмагничивание дросселя (фиг. 1) полностью устраняет области неустойчивости. В случае использования в качестве формирующего двухполюсника иасыщающ.егося дросселя, подмагниченного постоянным током, при насыщении дросселя последпего звена L конденсатор С начинает разряжаться на нагрузку. Причем, как только величина разрядного тока достигнет заданной, подмагниченный формнрующий дроссель переходит в ненасыщепное состояние, при котором ток через его рабочую обмотку под.держивается постоянным и равным приведенной величине тока подмагничивания. Индукния этого дросселя сначала возрастает, затем начинает убывать, возвращаясь к исходному состоянию под действием напряжения на нагрузке и убывающего напряжения на конденсаторе. Когда формируюнщй дроссель нерейдет в насыщенное состояние, формирование импульса закончится, и

дроссель LZ перейдет в ненасыщенное состояние.

Амнлитуда импульса тока не зависит от сопротивления нагрузки и напряжения Uc,

на конденсаторе С и изменяется только при

изменении тока подмагничивания. Длительность же имнульса зависит от многих параметров и определяется из соотнощения

ЧСМ(- „ - - - 2га ,

1т

где /,„ - амплитуда импульса тока, г - сопротивление нагрузки. Сопротивлеиие нагрузки может изменяться во много раз, -поэтому для обеспечения постоянства длительности импульса параметры последнего звена долж2С2(/с ны выбираться согласно условию2гСа С т

откуда следует Ос, г/,„ , т. е. напряжение

импульса на нагрузке должно быть значительно меньше амплитуды нанряжения на конденсаторе.

Таким образом, и в этом случае конденсатор последнего звена после формирования

импульса заряжается в обратном направлении до; напряжения, почти равного исходному, и работа остальной части генератора происходит аналогично предыдуще.му случаю.

Число магнитных звеньев генератора зависит от отношения длительности периода следования к длительности фронта импульса. В большинстве случаев достаточно одного-двух звеньев. Если вместо управляемого диода включен

ожидания 1-2-/3 и, соответственно, интервала /6-/7 обратного перенагничиванкя дросселя LI не обязательно. В этом случае импульс поджига должен продолжаться в течение всего времени, пока не закончится заряд конденсатора Cz, а затем, после прекраш;ения тока базы, триод полностью восстанавливает свое исходное состояние.

Предмет изобретения

Способ генерирования импульсов магнитным генератором с питанием от переменного

и постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью получения независимости амплитуды импульсов от нагрузки ч повышения к.п.д. и выходного сопротивления в паузах между импульсами, последнее звено магнитного генератора ставят в режим, близкий к короткому замыканию, а насыщающийся дроссель этого звена подмагничивают постоянным током таким образом, чтобы его насыщение происходило одии раз за период следования импульсов.