Генератор импульсов высокого напряжения Советский патент 1976 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к технике генермроеания мощных импульсов напряжения и может быть июпользовано л.ри разработке источников пита-ния И)млульоных ускорителей заряженных частиц прямого действия.

Из вест1ны генераторы импульсов высокого иа1Прял вН1Ия, содержащие конденсаторы, разрядники и зарядные резисторы, построенные на принципе .параллельной зарядки многих конденсаторОВ с последующим переключением их 1C помощью иокровых разрядников в cxejMy последовательНОго соединения (схемы Дркадьева-Маркса) 1. Таким образом достигается у множеН1ие зарядного напряжения пропарционально числу каскадов.

Недостатком таких генераторов является нйвоэможность формирования импульсов с постоянным уровнем напряжения на нагрузке.

Известен также генератор импульсов высокого напряжения, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий конденсаторы, разрядники и зарядные резисторы и источник питания, который служит для получения высоковольтных импульсов косоугольной формы с напряжением выше зарядного

2.

Недостатком И31вестного генератора является невозможность формирования импульсов напряжения, имеющих плоскую вершину, изза характера разряда ударной емкости через активную нагруз1ку. В то же время, во многих эк-опериментах с использованием подобных генераторов, например, в качестве источНИКОВ питания ускорителей заряженных частиц, возникает нео бходимость сохранения в течение некоторого временного интервала постоянного уровня напряжения, например, для получения моноэнергетических частот.

Цель изобретения - увеличение постоянства амплитуды генерируемого в нагрузке импульса.

Указанная цель достигается тем, что между накопительными ко нденсаторами и «землей включена корректирующая цепь по крайней мере из одного конденсатора, шунтированного индуктиено стью и разрядником, причем источник питания генератора подключен к точке соединения нако пительных конденсаторов с корректирующей цепью. Одновременно этот конденсатор включается с помощ,ью разрядника на индз ктивность, так что чцрез полпериода колебательного разряда этого контура полярность конденсатора меняется на противоположную, а амплитуда напряжения на нем достигает максимума. Выбором параметров перезарядного контура можно компенсировать в течение этого Bipeмени спад напряжения на остальной части

гене ратора, связанный с разрядкой ударной

eMiKOiCTH через нагрузку, та1к что суммарное выходное напряжение генератора в этом временном диаиазоие будет близко к постоянН01Му.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема гене ратора с корректирующей цепью; на фиг. 2 - эпюры напряжения, генерируемого этой .схемой.

Генератор содержит конденсатор 1, накопительные конденсаторы 2, 3, 4, разрядиики 5, 6, 7 для соединения этих конденсаторов в последовательную схему, резисторы 8-13 для зарядки конденсаторов 1-4 .от источника 14. Конденсатор 1 В|КЛЮ:че|Н в схему между «землей и кондеНСаторамя 2, 3, 4; нар аллельно ему включены индуктивность 15 для перезарЯ|ДК1И копдеНСатора 1 при включении разрядника 16.

Генератор работает следующим образом.

Конденсаторы I-4 заряжаются через целочку резисторав 8-13. Затам рраб.аты1вают разрядники 5, 6, 7, 16 так, что все конденсаторы 1-4 оказываются включенными последовательно с нагрузкой 17. Напряжение «а кандеисаторе 1 имеет при этом полярность, обратную полярности 01сталь1ных конденсаторав. В процессе перезаряэдки кондеисатор:а 1 через индуктивность I-S иэмеяение напряжения на. егл контактах ко-мпен1оирует разрядку остальных конденсаторов 2, 3, 4 в течение иолупериода перезаряднОГО процесса.

Фор1ма иапряжения на контактах конденсатора 1 (кривая Уаъ), на контактах цепочки кондеисатаров 2, 3, 4 (щривая Уьс) и суммарное напряжение генератора (кривая Vac) показана на фиг. 2.

Формула изобретения

Генератор импульсов высокого напряжения, (выполяенный по схеме Аркадьева-MapiKca, содержащий накопительные конденсаторы, разрядники, зарядные резисторы и источник питания, отличающийся тем, что, с целью

увеличения постоявства амплитуды гене|рируемого в нагрузке и(М1пульса, между накопительными конденсаторами и «землей включена корректирующая цепь, по крайней мере, из одного конденсатора, щунтированного И1Ндуктивностью и разрядни1ком, причем источник питания гене|ратора подключен к точке соединения накопительных конд9Н1саторО1В с корректирующей цепью. Источники информации, П|ринятые во внимание при экспертизе:

il. Смирнов С. М. и Терентьев П. В. «Генераторы импульсов высокого напряжения М.-Л., «Энер,гия, ,1964, стр. 20. 2. «Приборы и техника эксперимента № 6,

1971, CTip. 87 (прототип).

10

/

i

.t

/

-00-- а

Фигг