ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1970 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсным устройствам, а именно к генераторам импульсных напряжений.

Известны генераторы импульсных напряжений, собранные по схеме умножения Аркадьева-Маркса, в которых некоторое число параллельно соединенных конденсаторов заряжается от постороннего источника через зарядные дроссели (или сопротивления) до одинакового напряжения, затем инициируется пробой в ближайшем к источнику разряднике. Возникающие в схеме перенапряжения, нриложенные к остальным разрядникам, вызывают их пробой, и все конденсаторы, соединенные искровыми промежутками последовательно, разряжаются на нагрузку, формируя импульс напряжения с амплитудой, равной произведению числа использованных конденсаторов на зарядное напряжение.

Недостатком этих генераторов является большое число искровых разрядников, что снижает стабильность параметров импульса, и при работе генераторов на повышенной частоте следования импульсов (практически не выше 50 гц) происходит быстрое выгорание электродов разрядников. Это может служить причиной пробоев в элементах схемы из-за возникаюш;их перенапрял ений.

для всех ступеней умножения коммутатора. Это достигается тем, что нара дросселей каждой из п-1 ступеней образована обш,ей бифилярной обмоткой, намотанной на ферро.магнитный сердечник, и составляет трансформатор с коэффициентом трансформации, равным единице. Первичные н вторичные обмотки всех траисфор.маторов соединены по отдельности последовательно. При этом первичные

обмотки заземлены, а вторичные включены между зажимом высокого напряжения зарядного устройства и «-конденсатором, который соединен с нагрузкой. Конденсаторы каждой из ступеней умножения включены между концом первичной и началом вторичной обмотки каждого трансфор.матора, а общий коммутатор включен между началами или между концами обмоток любого из трансформаторов, в том числе .между началом последовательной цепочки вторичных обмоток трансформатора и зазе.мленной шиной.

На чертеже изображена принципиальная схема генератора.

Генератор содержит: п накопительных конденсаторов /, зарядные бифилярные обмотки 2, помещенные на п-1 ферро.магнитных сердечниках, коммутатор 3, нагрузочное сопротивление 4 и зарядное устройство 5. Возможность использования в предлагаеумножения коммутатора обусловливается тем, что все участки схемы, где необходима коммутация, включены параллельно друг другу через бифилярные -обмотки 2. Помещение бифилярных обмоток на сердечники из ферромагнитного материала позволяет значительно уменьшить длину намотки. Рассмотрим каждую из п-1 ступеней умножения как независимую схему, состоящую из конденсатора I и импульсного трансформатора с коэффициентом трансформации, равным единице. Конденсатор включен на первичную обмотку через индуктивность бифилярной подводки к общему коммутатору.

Каждый конденсатор заряжается высоким напряжением от зарядного устройства 5 через обмотки 2 импульсных трансформаторов (они же - зарядные дроссели), причем конденсатор / последней, п-ступени умножения заряукается через все вторичные обмотки и нагрузочное сопротивление 4.

При замыкании коммутатора 3 каладый из конденсаторов п-1 ступеней умножения разряжается на первичную обмотку 2 соответствующего импульсного трансформатора через индуктивность бифилярной подводки к общему коммутатору.

Так как вторичные обмотки 2 соединены последовательно и подключены через предварительно заряженный конденсатор п-й ступени к нагрузке, выходные импульсные напряжения каждой из ступеней умножения суммируются на нагрузочном сопротивлении 4.

Предмет изобретения

I. Генератор высоковольтных импульсов, выполненный по схеме п-ступенчатого умножения, содержащий зарядное устройство, п-1 ступеней умножения напряжения и я накопительных конденсаторов, в котором из упомянутых ступеней содержит зарядные дроссели и конденсаторы, разряжаемые через нагрузку, отличающийся тем, что, с целью использования для всех ступеней одного, общего коммутатора, пара дросселей каждой из п-1 стуненей образована общей бифилярной обмоткой, намотанной на ферромагнитный сердечник, и составляет трансформатор с коэффициентом трансформации, равным единице; первичные и вторичные обмотки всех трансформаторов соединены но отдельности последовательно, при этом цепочка первичных обмоток заземлена, а цепочка вторичных обмоток включена между зажимом высокого напряжения зарядного устройства и л-конденсатором, соединенным с нагрузкой, конденсаторы каждой из ступеней умножения включены концом первичной и началом вторичной обмотки каладого трансформатора, а общий коммутатор включен между началами или между концами обмоток любого из упомянутых трансформаторов, в том числе между началом последовательной цепочки вторичных обмоток трансформатора и заземленной шиной.

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, бифилярная обмотка упомянутых трансформаторов выполнена, например, из коаксиального кабеля, а общий коммутатор включен в промежуточную ступень умножения.

Pn-i