Способ управления срабатыванием отпаянного вакуумного разрядника Советский патент 1993 года по МПК H01T15/00 

сл

с

Существо: после нескольких срабатываний разрядника через поджигающий искровой промежуток пропускают мощный дополнительный импульс тока, который формируют путем разряда предварительно заряженного дополнительного конденсатора на поджигающий искровой промежуток через пороговый элемент. Зарядку дополнительного конденсатора осуществляют импульсами анодного тока при предыдущих срабатываниях разрядника. 1 ил.

. .Изобретение относится к импульсной электротехнике и может быть использовано для управления вакуумным разрядником отпаянной кбнструкции в составе мощного частотно-импульсного модулятора.

Цель изобретения состоит в повышении срока службы и надежности в частотно-импульсном режиме.

На; чертеже показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления срабатыванием отпаянного вакуумного разрядника.

Устройство содержит вакуумный «разрядник 1, к которому подключена последовательная цепочка, образованная токоограничивающим резистором 2, диодом 3, накопительным конденсатором 4, причем два последних шунтированы лавинным диодом 5. Дополнительный конденсатор 6 подключен через диод 7 к вторичной

обмотке трансформатора тока 8, включенного со стороны катода в цепь вакуумного разрядника 1. Управляемый ключ 9 и пороговый элемент 10 включены соответственно между накопительными конденсатором 4, дополнительным конденсатором 6 и поджигающим электродом вакуумного разрядника 1. Вход управляемого ключа 9 связан с выходом задающего генератора 11.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии накопительный конденсатор А заряжается положительным анодным напряжением вакуумного разрядника 1 через токоограничивающий резистор 2 и диод 3 до уровня ограничения лавинного диода 5. Напряжение на дополнительном конденсаторе 6 отсутствует.

. Выходной импульс задающего генератора 1.1 включает управляемый ключ 9 и к

00 СА О СЯ Ч

ю

поджигающему промежутку вакуумного разрядника 1 прикладывается напряжение накопительного конденсатора 4. Ток разряда последнего формирует поджигающую искру после пробоя поджигающего промежутка, которая вызывает срабатывание вакуумного разрядника 1. Анодный ток вакуумного разрядника 1 трансформируется во .вторичную обмотку трансформатора тока 8 и, протекая через диод 7, заряжает дополнительный конденсатор 6, напряжение которого возрастает на величину

дид а/ггсд,

где Q - заряд, перенесенный через вакуумный разрядник 1 импульсом анодного тока; п - коэффициент трансформации трансформатора тока 8; Сд- величина емкости дополнительного конденсатора б.

При работе в составе импульсного модулятора через вакуумный разрядник 1 протекает обычно ток разряда формирующей пинии прямоугольной формы, поэтому приращение напряжения на дополнительном конденсаторе 5 определяется соотношение ем

Дид 1пГТи/п- Сд,

где Im, Ти - амплитуда и длительность импульса анодного тока вакуумного разрядника.

Каждое последующее срабатывание вакуумного разрядника t от поджигающей искры, формируемой разрядом накопительного конденсатора 4, сопровождается подэарядом дополнительного конденсатора 6 в соответствии с (1) или (2). Величины Сд и п должны выбираться с учетом соотношения

(N -1} Д Ид Uio N-Д УДЫ - К Uio/A UA N},

(3)

где U10-уровеньсрабатывания порогового элемента 10.

-. Напряжение дополнительного конденсатора 6 при выполнении (3).достигает во время протекания N-го импульса анодного тока через вакуумный разрядник 1 уровень срабатывания порогового элемента 10. Последний включается, инициируя мощный разряд дополнительного конденсатора 6 на поджигающий промежуток вакуумного разрядника 1. Ток разряда протекает по пути наименьшего сопротивления через металлические частицы, осевшие на изоляции поджигающего промежутка во время протекания предыдущих(М - 1)ймпульсов анодно

го тока, Происходит разрушение металлических частиц и очистка изоляции поджигающего промежутка. Для этого при равных уровнях срабатывания порогового элемента

5 10 и ограничения лавинного диода 5, величина емкости дополнительного конденсатора 6 должна не менее чем на порядок превышать величину емкости накопительного конденсатора 4. Очистка изоляции

Ю поджигающего промежутка осуществляется во время протекания анодного тока и не нарушает процессы в импульсном модуляторе или ином устройстве, в составе которого используется вакуумный раз15 ряднмк 1.

После срабатывания порогового элемента 10 и формирования мощного импульса тока очистки изоляции поджигающего промежутка, процессы

20 протекают аналогично изложенному выше. Каждое N-e включение вакуумного разрядника 1 сопровождается срабатыванием порогового элемента 10 и разрядом дополнительного конденсатора 6. Оптимальная

25 кратность повторения М0пт импульсов очистки изоляции поджигающего промежутка существенно зависит от величины и длительности импульсов анодного тока, конструкций узла поджига вакуумного

30 разрядника 1. При N Nom мощные разряды дополнительного конденсатора 6 повторяются с чрезмерно высокой частотой, вызывая преждевременную эрозию поджигающего электрода. При N Nom возможны

35 пропуски срабатывания вакуумного разряд- ника 1, поскольку образование проводящей перемычки на изоляции поджигающего промежутка происходит до срабатывания порогового элемента-10.:

40 Величина Мопт определяется, как правило, экспериментально по продолжитель- , ности интервала работы вакуумного разрядника 1 в частотно-импульсном режи- . ме с требуемыми параметрами анодного то45 ка без пропусков включения в отсутствии импульсов очистки изоляции поджигающего промежутка. Для существующих типов вакуумных разрядников NW обычно находится в пределах (10-100). .

50 Изложенное выше позволяет заключить, что предлагаемое изобретение обеспечивает положительный эффект, заключающийся в повышении срока службы и надежности работы в частотно-импульсном режиме за счет

55 формирования импульсов очистки изоляции поджигающего промежутка без прекращения работы вакуумного разрядника в составе импульсного модулятора или иного устройства.

Формула изобретения Способ управления срабатыванием отпаянного вакуумного разрядника, согласно которому подают основное напряжение на основные электроды, а через поджигающий искровой промежуток разрядника пропускают поджигающий импульс тока, который формируют путем разряда накопительного конденсатора через управляемый ключ на поджигающий искровой промежуток, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения срока службы и надежности в частотно-импульсном режиме, после нескольких срабатываний разрядника через поджигающий

искровой промежуток разрядника пропускают дополнительный импульс тока мощностью, превышающей мощность поджигающего импульса тока по крайней мере на порядок, причем дополнительный им.пульс тока формируют путем разряда на поджигающий промежуток предварительно заряженного дополнительного конденсатора через пороговый элемент, а указанную зарядку дополнительного конденсатора осуществляют импульсами анодного тока при указанных несколько срабатываниях разрядника до напряжения срабатывания порогового элемента,