Генератор импульсов высокого напряжения Советский патент 1978 года по МПК H03K3/53 

довате.ИзНО соединенных второгО диода и вторичной обмотки трансформатора, второй конденсатор включен между выходными выводами, входная цепь высоковольтного ключа с тиристорной характеристикой подключена к третьему выходу блока управления, а первая катушка индукт; ности и первый диод включены г-, иепь заряда первого конденсатора носледователиНо с управляемым ключом.

Генер:1тор содержит третий конденсатор, подключенный к первому источнику постоянного напряжения lepes последовательно соединенные третий диод, вторую катушку индуктивности и третий управляемый ключ, и цепь разряда третьего конденсатора, состоящую из последовательно соединенных второй первичной обмотки трансформатора и четвертого управляемого ключа, причем входные цени третьего и четвертого управляемых ключей подключены к четвертому и пятому выходам блока управления соответственно.

Генератор содержит два регулирующих блока, входы которых соединены один с другим и со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, выход одного из регулирующих блоков подключен к входной цепи первого управляемого ключа, а выход другого регулируюпхего блока подключен к входной цепи третьего .управляемого ключа, причем первый и третий управляемые ключи выполнены в виде транзисторов, второй и четвертый управляемые ключи - в виде тиристоров, а высоковольтный ключ с тиристорной характеристикой - в виде тиристорного столба, управляемого импульсным трансформатором с одной первичной и несколькими вторичными обмотками.

На фиг. 1 дана пр.;нципиальная электрическая схема генератора импульсов; на фиг . 2 - диаграмма напряжений в различных точках схемы.

Генератор импульсов высокого напряжения содержит первый конденсатор 1, подключенный к клемме 2 первого источника постоянного напряжения с первым управляемым ключом 3, цепь разряда первого конденсатора , состоящую из последовательно соединенных первичной обмотки 4 трансформатора 5 и вторичного управляемого ключа 6, цепь из последовательно соединенных первой катушки индуктивности 7 и первого диода 8, второй кон денсатор 9, первая обкладка которого соединена с корпусом, а вторая через второй диод 10 - с первым выводом вторичной обмотки 11 трансформатора 5, высоковольтный ключ 12 с тиристорной характеристикой, резистор 13 и блок управления (на схеме не показан), первый выход 14 которого подключен к входной цепи 15 первого управляе.мого ключа 3, а второй выход 16 - к входной цепи 17 второго управляемого ключа 6.

Генератор импульсов содержит второй источник постоянного напряжения 18, первый полюс которого соединен со вторым выводом вторичной обмотки 11 трансформатора 5, а второй полюс - с корпусом.

Высоковольтный ключ 12 с тиристорной характеристикой через резистор 13 подключен

параллельно к цепи из последовательно соединенных второго диода 10 и вторичной обмотки 11 трансформатора 5.

Второй конденсатор 9 включен между выходными выводами 19, 20. Входная цепь 21 5 высоковольтного ключа 12 подключена к третьему выходу 22 блока управления, а первая катушка индуктивности 7 и первый диод 8 включены в цепь заряда первого конденсатора 1 последовательно с первым управляемым ключо.м 3.

Генератор содержит третий конденсатор 23, подключенный к первому источнику постоянного напряжения (к клемме 2 источника) через последовательно соединенные третий диод 24, вторую катушку индуктивности 25 и третий управляемый ключ 26, и цепь разряда третьего конденсатора 23, состоящую из последовательно соединенных второй первичной обмотки 27 трансформатора 5 и четвертого управляемого ключа 28. Входные цепи 29, 30 третьего и четвертого управляемых ключей 26, 28 подключены к четвертому 31 и пятому 32выходам блока управления.

Генератор и.мпульсов содержит два регулпруюп;их блока 33, 34, входы которых соединены один с другим и со средней точкой резисторного делителя, состоящего из резисторов 35, 36. Выход регулирующего блока 33 подключен к входной цепи 15 первого управляемого ключа 3, а выход регулируюпд.его блока 34 подключен к входной цепи 29 третьего управляемого ключа 26.

Первый и третий управляемые ключи 3, 26 вылолисны и виде транзисторов, ьторой и четверт1 гй управляемые ключи 6, 28 - в виде тиристоров, а высоковольтный ключ 2 с тиристорной характеристикой - в виде тиристорного столба, управляемого импульсным трансформатором 37 с одной первичной 38 и несколькими вторичными 39 обмотками (всего п обмоток).

Генератор импульсов высокого напряжения работает следующим образом.

От второго источника постоянного напряжения 18 через вторичную обмотку И трансформатора 5 и диод 10 заряжается конденсатор 9 (см. фиг. 2, в).

С выходов 14, 16 (см. фиг. 2, г), 22 (см. фиг. 2, д), 31, 32 (см. фиг.. 2, е) блока управления подаются управляющие сигналы с заданной последовательности на входные цепи 15, 17, 21, 29, 30 ключей 3, 6, высоковольтного ключа 12 и ключей 26, 28.

При открывании ключей 3, 26 заряжаются конденсаторы 1, 23 до некоторого значения напряжения, определяемого блоком управления и регулирующими блоками 33, 34, на входы которых подано напряжение с конденсатора 9, поделенное делителем напряжения, состоящим из резисторов 35 и 36.

Открывая ключи 6 и 28, конденсаторы 1 и 23 разряжают на первичные обмотки 4 и 27 трансформатора 5. И.мпульсы напряжении от разряда конденсаторов 1 и 23 передаются во вторичную обмотку 11 трансформатора 5, отсекаются диодом 10 и дозаряжают конденсатор 9 (см. фиг. 2; в). Сигналы с выхода 22 блока управления открывают высоковольтный ключ 12 и разряжают конденсатор 9. На нагрузке, подключенной к выходным выводам 19, 20, выделяется ступенчатое напряжение (см. фиг. 2, а), соответствующее напряжению на конденсаторе 9 (см. фиг. 2, в). На фиг. 2 б показана продолжительность переключения, соответствующая длительности импульсов блока управления. Формула изобретения 1. Генератор импульсов высокого напряжения, содержащий первый конденсатор, подключенный к первому источнику постоянного напряжения через зарядную цепь с первым управляемым ключом, цепь разряда первого конденсатора, состоящую из последовательно соединенных первичной обмотки трансформатора и второго управляемого ключа, цень из последовательно соединенных первой катушки индуктивности и первого диода, второй конденсатор, первая обкладка которого соединена с корпусом, а вторая через второй диод - с первым выходом вторичной обмотки трансформатора, высоковольтный ключ с тиристорной характеристикой, резистор и блок управления, первый выход которого подключен к входной цепи первого управляемого ключа, а второй выход - к входной цепи второго управляемого ключа, отличающийся тем, что, с целью получения на выходе периодических импульсов высокого напряжения ступенчатой формы, он содержит второй источник постоянного напряжения, первый полюс которого соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансфор матора, а второй полюс - с корпусом, причем высоковольтный ключ с тиристорной характеристикой через резистор подключен параллельно к цепи из последовательно соединенных второго диода и вторичной обмотки трансформатора, второй конденсатор включен между выходными выводами, входная цепь высоковольтного ключа с тиристорной характеристикой подключена к третьему выходу блока управления, а первая катущка индуктивности и первый диод включены в цепь заряда первого конденсатора последовательно с первым управляемым ключом. 2.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации уровня каждой ступени выходного напряжения, он содержит третий конденсатор, подключенный к первому источнику постоянного напряжения через последовательно соединенные третий диод, вторую катущку индуктивности и третий управляемый ключ, и цепь разряда третьего конденсатора, состоящую из последовательно соединенных второй первичной об.мотки трансформатора и четвертого управляемого ключа, причем входные цепи третьего и четвертого управляемых ключей подключены к четвертому и пятому выходам блока управления соответственно. 3.Генератор по п. 2, отличающийся тем, что, с целью изменения длительности заряда первого и третьего конденсаторов, он содержит два регулирующих блока, входы которых соединены один с другим и со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, выход одного из регулирующих блоков подключен к входной цепи первого управляемого ключа, а выход другого регулирующего блока подключен к входной цепи третьего управляемого ключа, причем первый и третий управляемые ключи выполнены в виде транзисторов, второй и четвертый управляемые ключи - в виде тиристоров, а высоковольтный ключ с тиристорной характеристикой - в виде тиристорного столба, управляемого импульсным трансформатором с одной первичной и несколькими вторичными обмотками.

IЦ..1