ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ИСТОЧНИКАЭЛЕКТРОНОВ Советский патент 1974 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к импульсной те.книке. Устройство может быть использовано, например, при разработке систем импульсного питания линейных ускорителей заряженных частиц.

Известен импульсный генератор для питания источника электронов, содержащий генератор с частичным разрядом накопителя и подмодулятор, в котором последовательно соединены зарядный дроссель, зарядный диод, искусственная линия и источник смещения, причем источник смещения через обмотку импульсного автотрансформатора соединен с управляющим электродом коммутатора в генераторе с частичным разрядом накопителя, а импульсный автотрансформатор одним из своих выводов через управляемый ключ подсоединен параллельно искусственной линии.

В подмодуляторе часть энергии модулирующего импульса расходуется на зарядку конденсатора фильтра в источнике смещения, что приводит к Необходимости в периодическом сбросе избыточного заряда, который расходуется в балластных цепях подмодулятора.

Цель изобретения - повыщение к.п.д. устройства и его упрощение, а также уменьшение пульсаций на верщине импульса.

Предлагаемый генератор отличается тем, что последовательно соединеппые источник смещения, искусственная линия и зарядный

дроссель соединены с общим проводом. Уменьщение пульсаций на вершине импульса достигается тем, что последовательно соединенные источник смещения и часть обмотки импульсного автотрансформатора щунтированы диодом на общий провод устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Импз тьсный генератор для питания источника электронов содержит подмодулятор, в котором последовательно соединены зарядный дроссель 1, зарядный диод 2, искусственная линия 3 и источник смещения 4, щунтированный конденсатором фильтра 5; генератор с частичным разрядом накопителя, состоящий из импульсного автотрансформатора 6, управляемого ключа 7, коммутатора 8, высоковольтного выпрямителя 9, зарядного резистора 10, накопительного конденсатора II и импульсных трансформаторов 12 и 13; диод 14 и источник электронов 15. Источник смещения 4 через обмотку импульсного автотрансформатора 6 соединен с управляющим электродом коммутатора 8. Последовательно включенные источник смещения 4, искусственная линия 3, зарядный диод 2 и зарядный дроссель I соединены с общим проводом устройства. Импульсный автотрансформатор 6 одним из своих выводов через управляемый ключ 7 подсоединен паралллельно искусственной лиНИИ 3. Последовательно соединенные источник смещения 4 и часть обмотки импульсного автотрансформатора б шунтированы диодом 14 на общий провод устройства. Вторичная обмотка импульсного трансформатора 12 подключена к катоду и сетке тиратрона, играющего роль управляемого ключа 7, вторичная обмотка импульсного трансформатора 13 - к источнику электронов 15.

Работает генератор следующим образом.

На анод коммутатора 8 и иа накопительный конденсатор 11 от высоковольтного выпрямителя 9 подается напряжение положительной полярности. Коммутатор 8 закрыт отрицательным напряжением, подаваемым на управляющую сетку от источника смещения 4 через обмотку импульсного автотрансформатора 6. Потенциал верхних обкладок конденсаторов искусственной линии 3 по отношению к общему проводу устройства приблизительно равен напряжению источника смещения В. К нижним обкладкам этих конденсаторов и к катоду тиратрона от источника смещения 4 приложено отрицательное напряжение, равное Е. Таким образом, искусственная линия заряжена до двойного значения напряжения Е.

После подачи поджигающего импульса через импульсный трансформатор 12 тиратрон пробивается и коммутирует искусственную линию 3 на обмотку имнульсного автотрансформатора 6, где формируется прямоугольный импульс напряжения положительной полярности. На время длительности этого импульса открывается коммутатор 8, и на источник электронов 15 подается импульс питания.

После разрядки искусственной линии 3 тиратрон гаснет, зарядный диод 2 оказывается включенным в проводящем направлении, и вновь, начинается относительно медленная резонансная зарядка конденсаторов искусственной линии от источника смещения 4 так, что разность потенциалов на обкладках конденсаторов линии изменяется от нуля почти до 2Е. Устройство вновь оказывается готовым к генерации очередного импульса. При подаче запускающих импульсов на сетку тиратрона на входе импульсного автотрансформатора 6 формируются импульсы нанряжения с амплитудой Е. Для того чтобы нанряжение на управляющей сетке коммутатора 8 нревышало напрял ение источника смещения, автотрансформатор включают как повышающий.

Во время существования импульса напряжения на управляющей сетке коммутатора 8 за счет проводимости участка сетка-катод по цепи, образованной управляющей сеткой коммутатора, обмоткой импульсного автотрансформатора и конденсатора фильтра 5, проходит импульс тока. Это приводит к частичному рекуперированию энергии, запасенной в линии 3 и конденсаторе фильтра 5, к уменьшению

среднего тока, потребляемого от источника смещения 4 при разрядке конденсатора 5, и к повышению к.п.д. генератора.

Для уменьщения пульсаций на вершине импульса число витков обмотки импульсного

автотрансформатора 6, шунтированных диодом 14, выбирают таким, чтобы амплитуда импульса напряжения на отводе превышала напряжение смещения только за величину пульсаций. В этом случае диод открыт для

пульсаций, т. е. создается дополнительная нагрузка для любого импульсного напряжения, превышающего заданный на сетке коммутатора 8 уровень напряжения. В интервалах между импульсами диод 14 закрыт.

предмет изобретения

1.Импульсный генератор для питания источника электронов, содержащий генератор

с частичным разрядом накопителя и подмодулятор, в котором последовательно соединены зарядный дроссель, зарядный диод, искусственная линия и источник смещения, причем

источник смещения через обмотку импульсного автотрансформатора соединен с управляющим электродом коммутатора в генераторе с частичным разрядом накопителя, а импульсный автотрансформатор одним из своих выводов через управляемый ключ подсоединен параллельно искусственной линии, отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора и повышения его к.п.д., последовательно соединенные источник смещения, искусственная линия, зарядный диод и зарядный дроссель соединены с общим проводом генератора.

2.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью формирования импульсов с

плоской вершиной, последовательно соединенные источник смещения и часть обмотки имнульсного автотрансформатора шунтированы диодом на общий провод генератора.

Ш

ил.