Формирователь высоковольтных импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K17/16 

Изобретение относится к радиоэлектронике и технической физике и может быть использовано для питания квазипрямоугольными импульсами газоразрядных источников света и других импульсных устройств. Известны формирователи высоковольтных импульсов, содержащие искусственную формирующую линию, коммутирующий разрядник, блок питания и емкостные накопители 1. При высоких напряжениях заряда емкостных накопителей искусственной линии использование известных формирователей ограничено или сильно усложняется. Известен формирователь высоковольтных импульсов, содержащий искусственную формирующую линию с соединенными носледовательно катущкой индуктивности, коммутирующим разрядником и активной нагрузкой на выходе, блок питания и блок формирования поджимающих импульсов, состоящий из дополнительного источника питания, управляемого ключа, резонансного трансформатора, вторичная обмотка которого защунтирована конденсатором и соединена с цепью, содержащей вспомогательный разрядник, конденсатор связи, защунтированный резистором, вспомогательную катушку индуктивности и дополнительный конденсатор 2. Однако в таких формирователях высоковольтных импульсов применяются достаточно сложные разрядники, используемые в качестве высоковольтного ключа, и возможности наложения высоковольтного импульса управления на формируемый выходной высоковольтный импульс. С целью упрощения управления разрядом искусственной формирующей линии и уменьщения наложения поджигающего напряжения на выходной импульс формирователя в нем катущка индуктивности и коммутирующий разрядник формирующей линии защунтированы конденсатором, а параллельно коммутирующему разряднику подключен дополнительный конденсатор, который через вспомогательную катущку индуктивности, конденсатор связи, защунтированный резистором, и вспомогательный разрядник иодключен к вторичной обмотке резонансного трансформатора. Па чертел е представлена структурная электрическая схема устройства. Формирователь высоковольтных импульсов содержит искусственную формнрующую линию 1, состоящую из блока 2 индуктивно-емкостных звеньев и катущкн 3 индзктивности, активную нагрз-зку 4, коммутирующий разрядник 5, блок 6 питания, блок 7 формирования поджигаюн их импульсов, состоящий из дополнительного источника 8 питання, шунтирующёгб конденсатора 9, резонансногб т{)ансформатора 10, управляемого ключа И, шунтирующего конденсатора 12, вторичного контура трансформатора 10 и цепи, содержащей вспомогательный разрядник 13, конденсатор 14 связи, защунтированный резистором 15, вспомогательную катущку 16 индуктивности, дополнительный конденсатор 17. Кроме того, формирователь высоковольтных импульсов содержит шунтирующий конденсатор 18. Формирователь высоковольтных импульсов работает следующим образом.

Блоком 6 питания заряжаются емкостные накопители формирующей линии 1, а блоком 8 питания зарялсается конденсатор 9. В момент поступления сигнала управления на ключ 11 конденсатор 9 разряжается, напряжение на конденсаторе 12 вторичного контура резонансного трансформатора 10 быстро нарастает до напряжения пробоя разрядника 13.

После пробоя разрядника 13 в цепи, содержащей конденсатор 14, резистор 15, катущку 16 и конденсатор 17, возникают высокочастотные колебания. Благодаря высокой добротности упомянутого контура, при высокой частоте этих колебаний и достаточной величине индуктивности катушки 3 формируюн1ей линии 1, иа коммутирующем разрядннке 5 возникает высокочастотный поджигаюн1нй импульс с иапряжением, которое в зависимости от межэлектродного расстояния разрядника может превышать напряжение пробоя разрядника 13. Этим высоковольтным высокочастотным напряжением обесиечивается ионизация межэлектродного промежутка разрядника 5 и мгновенный его пробой. После включения коммутирующего разрядника 5 происходит разряд линии 1 через иагрузку 4, на которую формируется квазипрямоугольный импульс.

Для предотвращения наложения составляющей от поджигающего высокочастотного импульсного напряжения иа выходной импульс формирователя последовательно включенные коммутирующий разрядник 5 и катушка 3 индуктивности выходного звена искусственной формирующей линии 1 соединены конденсаторов is, шунтирующим высокочастотный пбДжигающий импульс. При достаточно вьхсокой частоте поджигающего импульса величина еМ кости конденсатора 18 может быть значительио меньше величины емкостей накопительных конденсаторов блока 2 индуктивноемкостных звеньев формирующей линии 1.

Формула изобретения

Формирователь высоковольтных импульсов, содержащий искусственную формирующую линию с соединенными последовательно катушкой индуктивности, коммутирующим разрядником и активной нагрузкой на выходе, блок питания и блок формирования поджигающих импульсов, состоящий из дополнительного источника питания, к которому через управляемый ключ подсоединена первичная обмотка резонансного трансформатора, а вторичная обмотка защунтирована конденсатором и соединена с цепью, содержащей вспомогательный разрядник, конденсатор связи, защунтироваиный резистором, вспомогательную

катушку индуктивности и дополнительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения управления разрядом искусственной формируюн;ей линии и уменьщения наложення поджнгаюн его напряжения на выходной импульс формирователя, катущка индуктивиости и коммутирующий разрядник формирующей линии зашунтироваиы конденсатором, а иараллельно коммутирующему разряднику подключен дополнительный конденсатор, который через вспомогательную катушку индуктивности, конденсатор связи, зашунтированный резистором, и вспомогательный разрядник подключен к вторичной обмотке резонансного трансформатора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №231606, кл. Н ОЗК 3/55, 1967.

2.Frungel F. Impulstechnik. Erzengung und Amwendung von Kondensatoren tiadungen,

Leipzig, 1960, c. 67, 68, 155-157.

ьИ J

CnrrU