Генератор импульсных напряжений Советский патент 1974 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к области радиотехники. 1 енератор может быть :исполи3ован в качестве хмощного источника высокого напряжения для ускорителей прямого действия с автоамиссионным катодом.

Известные генераторы импульсных напряжении, содержащие накопительные ячейки, выполненные в виде схем умножения с оифилярными трансформатора.ми, оощим коммутатором и конденсаторами, дополнительные коммутаторы, зарядные резисторы, источник напряжения и устройство управления сложны, имеют недостаточную импульсную мощность и узкий диапазои регулирования выходного папряжения.

В целях устрапепия указанных недостатков в предлагаемом генераторе бифилярные трансформаторы каждой накопительной ячейки соединены последовательно с бифилярными трансформаторами соседних накопительных ячеек через зарядные резисторы, конденсаторы каждой накопительной ячейки соединены последовательно с конденсаторами соседних накопительных ячеек через дополнительные коммутаторы, общие коммутаторы соединены с одним выходом устройства управления, а дололнительные коммутаторы - с другим выходом устройства управления.

На чертеже приведена схема генератора импульсных напряжений.

Генератор импульсных напряжений состоит из иакопительных ячеек 1, построенных по схеме умножения с общим коммутатором 2, накопительными конденсаторами За, Зе,.... Зп и бифилярными трансформаторами 4а, 4б,..., 471, соединенных между сооой через коммутаторы 5, 6 и 7. Накопительные ячейки заряжаются от источника питания через клеммы 8, 9 и резисторы 10-13. Выход генератора подключен к нагрузке через клемму 14. Коммутаторы 2 и 5, 6, 7 запускаются от устройства управления 15, причем ком.мутаторы 2 соединены с выходом 16 устройства управления, а коммутаторы 5, 6, 7 - с выходом 17 устройства управления.

В исходном состоянии все накопительные конденсаторы заряжены до напряжения Ua источника питания с полярностью, обозначенной на схеме для первой ячейки 1. Напряжение на выходных клеммах и на основных коммутаторах 2 отсутствует, так как напряжения смежных конденсаторов в последовательной цепи, образованной копденсаторами За, Зб,..., 3„, имеют противоположный знак.

Формирование выходного импульса начинается с момента времени, когда устройство управления 15 инициирует срабатывание коммутаторов 2. Происходит синхронный процесс умножения напряжения в каждой накопительной ячейке 1. Конденсаторы горизонтальных ветвей Зб, Зг,..., 3 перезаряжаются до максимума напряжения обратной полярности за время / ,it

in,ny Ls-C,

где п - число конденсаторов одной ячейки 1, С - емкость одного из идентичных конденсаторов За, ...,3п, LS - индуктивность рассеяния одного из трансформаторов накопительной ячейки. В цепи разряда через общий коммутатор 2 любого из диагональных конденсаторов За, Зв,..., Зп-1 присутствует нескомпенсированная индуктивность одной из обмоток трансформаторов, равная индуктивности намагничивания L трансформатора. Перезаряд диагональных конденсаторов носит заторможенный характер, так как для трансформаторов с бифилярными намотками легко получить многократное превышение (на 3-4 порядка) индуктивности намагничивания L над индуктивностью рассеяния Lg. В результате перезаряда половины конденсаторов на выходе накопительной ячейки через время tni появляется умноженное в п раз по сравнению с зарядным напряжением Us импульсное напряжение. В этот момент времени устройство управления 15 инициирует срабатывание коммутаторов 5, 6, 7. Срабатывание первого коммутатора вызывает перенапряжепия на последующих коммутаторах, что облегчает условия для их автоматического срабатывания. Все накопительные ячейки оказываются включенными последовательно и на выходных

клеммах генератора появляется импульсное напряжение с амплитудой

вых„акс-Л «./з,

О где Л -число ячеек 1. Смещение времени зануска коммутаторов 5, 6, 7 по отношению к запуску коммутаторов 2 с помощью устройства управления обеспечивает простое регулирование амплитуды выходного напряжения

0 и его полярности.

Предмет изобретения

Генератор импульсных напряжений, содержащий накопительные ячейки, выполненные

5 в виде схем умножения с бифиляриыми трансформаторами, общим коммутатором и конденсаторами, дополнительные коммутато ры, зарядные резисторы, источник напряжения и устройство управления, от л ичаю0 щ и и с я тем, что, с целью его упрощения, повышения импульсной мощности и увеличения диапазона регулирования выходного напряжепия, -бифилярные трансформаторы каждой накопительной ячейки соединены последовательно с бифилярными трансформаторами соседних накопительных ячеек через зарядные резисторы, конденсаторы каждой пакопительной ячейки соединены последовательно с конденсаторами соседних накопительных ячеек

0 через дополнительные коммутаторы, общие коммутаторы соединены с одним выходом устройства управления, а дополнительные коммутаторы - с другим выходом устройства управления.