Импульсный генератор напряжения Советский патент 1993 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной и преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнологии, системах зажигания, светотехнике, квантовой электронике. Известен последовательный инвертор, содержащий источник постоянного напряжения, к которому через первый тиристор и. первую Цатушку индуктивности подключены две параллельные Цепи, первая содержит коммутируемую емкость и нагрузку, а вторая - вторую катушку индуктивности и втор ой коммутатор 1. .., .

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является последовательный инвертор, содержащий источник постоянного напряжения, к которому через первый тиристор подключен последовательный колебательный LC-контур, последовательно с LC-контуром через мостовой выпрямитель подключена накопи- тельная емкость, параллельно LC-контуру и выпрямителю подключен второй тиристор

.,:

Недостаткам данных устройств являются большие масса и габариты, обусловленные наличием большого числа дискретных элементов; ;;: ::.. . : Целью изобретения является улучшение массогабарйтных характеристик устрОЙСТВа.. .; /; :/ ;

Цель достигаетсятем,что в импульсном генераторе напряжения , содержащем ис-. точник постоянного напряжения; тиристор- . ный инвертор с последовательно и параллельно включёнными с контуром ком- мутации тирмсторами, емкостный накопи- тель:, импульсную нагрузку, контур коммутации и накопитель энергии выполне--. ны в виде единой двухобкладочной спиральной полосковой линии (СПЛ), источник постоянного напряжения через (последова- ; тельный) тиристор подключен к диагональ- но противоположным концам обкладок СПЛ, второй (параллельный) тиристор под-.

ключей к другой паре диагонально протйво- положных концов обкладок СПЛ, а нагрузка подключена к одноименным концам обкла- ; док СПЛ. ;; :

Интеграция силовых пассивных частей в; устройствах преобразования электрической энергии в науке и технике известно 3. Однако использование СПЛ при построе- нии ключевых источников электропитания и включение специально развитой межобкладочной емкости СПЛ в процесс генерирования электромагнитных колебаний, а также накопления электрической энергии с последующей отдачей ее в нагрузку является новым, что позволяет сделать вывод о

соответствии всей совокупности существенных признаков критерию существенные отличия.

На чертеже показана схема заявляемого генератора.

Генератор содержит источник 1 постоянного напряжения, первый тиристор 2, СПЛ 3, выполненную из двух обкладок 4, 5, разделенных диэлектриком (СПЛ на черте же изображена в развернутом виде, диэлектрик не показан), второй тиристор б, нагрузочную цель 7, состоящую из разрядника 8 и нагрузки 9. Источник 1 постоянного напряжения через первый тиристор 2 подключей к диагонально противоположным концам обкладок 4, 5 СПЛ 3. Второй тиристор 6 подключен к другой паре диагонально противоположных концов обкладок 4, 5 . СПЛ 3. Нагрузочная цепь 7 (последовательно включенные разрядник 8 и нагрузка 9) подключена к Ьдно йменным концам обкладок СПЛ. .; . ;;- : ; :- . . : Генератор работает следующим обра.-..зом. . ..,,-.... , :-,/ .. .

: П р й под йче импульса управления на

первый тиристор 2 он открывается и подключает СПЛ к источнику 1 питания. СПЛ начинает заряжаться. Емкость полосковой

линии через собственную индуктивность.

обкладок заряжается до напряжения, равного удвоенному напряжению источника 1 .питания. Тиристор 2 закрывается и предотвращает разряд межобкладочной емкости СПЛ на источник питания. Затем импульс.

управления подается на тиристор 6, Межобкладочная емкость СПЛ через собственную

индуктивность линий и открытый тиристор

6 перезаряжается до напряжения, равного

.напряжению на межобкладочной емкости

до коммутации тиристора 6. Тиристор б закрывается. Затем импульсуправления подается на тиристор 2 и он вновь подключает СПЛ к источнику питания. Межобкладочная емкость СПЛ через ее собственную индуктивность. обкладок перезаряжается до на- пряжения, равного сумме напряжения на . емкости СПЛ до коммутации тиристора 2 и удвоенного напряжения источника 1 питания, Дальнейший процесс заряда межрбкладонной емкости СПЛ происходит аналогично описанному выше. Тиристоры 2 и 6 поочередно открываются и производят заряд и перезаряд емкости СПЛ. Происходит процесс раскачки напряжения. На5 пряжение на межобкладочной емкости СПЛ растет с каждым циклом заряд - перезаряд. По достижении уровня напряжения, равного напряжению пробоя разрядника (или в случае если разрядник управляемый - при подаче управляющего импульса на

разрядник), энергия, запасенная в межобк- ладочной емкости СПЛ, разряжается на нагрузку 9. Затем разрядник 8 вновь отсекает нагрузку от СПЛ и начинается процесс раскачки напряжения на СПЛ.

По мере необходимости, если требуется предотвратить возможность закорачивания источника питания на нагрузку, в случае, когда срабатывает разрядник 8 и оказывается открытым тиристор 2, можно ввести дополнительную обратную связь по цепи управления, которая необходимым образом синхронизирует работу коммутаторов в схеме. . ;: . ... .....:. ;-;-;: , -

Так как проводящие обкладки СПЛ служат одновременно витками дросселя и об- кладками конденсатора, то СПЛ выполняет в данном генераторе функции трех Элементов: дросселя контура коммутации, коммутируемой емкости и накопителя электрической энергии. Это приводит к снижению массогабаритов силовой пассивной

части генератора импульсов напряжения более чем в два раза. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Импульсный генератор напряжения, содержащий источник постоянного напряжения, тиристорный; инвертор с последовательно и параллельно включенными с контуром коммутации тиристорами. емкостный накопитель энергии/импульсную нагрузку, отл и чаю щи И с ятем, что,

с целью улучшения массртабаритнУх характеристик, контур коммутации и нашпитель энергии выполнены в виде ёдй нбй двухобк- ладочной спиральной полоскрврй линии, источник пйт энИя через первый тиристор

подключен к диагональнб противоположным концам обкладок спиральной полосцо- вой линии, второй тиристор подключен к другой паре диагрнально противоположных концов обкладок спиральной полосковой линии,а

нагрузка подключена к одноименным концам обкладок спиральной полосковой линии.. / ,... : .-.. .. .

Изобретение относится к импульсной и преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнологии, системах зажигания, светотехнике, квантовой электронике. Импульсный генератор напряжения содержит источник 1 постоянного на- пряжения, тиристорный инвертор с последовательно и параллельно включенными с контуром коммутации тиристорами, емкостный накопитель энергии, импульсную нагрузку 7, причем контур коммутации и емкостный накопитель энергии выполнены в виде единой двухобкладочной спиральной .полосковой линии 4, 5, два тиристора 2, 6, 1 ил..