Генератор мощных импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР /МОЩНЫХ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к импульсной те.хнике и может быть использовано для генерации мощных импульсов в радиолокации и ускорителях элементарных частиц.

В известном генераторе импульсов, содержащем высоковольтный источник питания, зарядную цепь, состоящую из дросселя и диода, управляемый ключевой элемент, искусственную формирующую линию и нагрузку 1, невозможно параллельное включение нескольких управляемых ключевых элементов, необходимость в котором возникает при коммутации больщих значений тока разряда формирующей линии.

В другом известном генераторе импульсов 2 параллельное включение управляемых ключевых элементов осуществлено в результате применения разрядного реактора и разделительных дросселей, включенных последовательно с ключевыми элементами. Однако такое решение усложняет устройство и вызывает значительные искажения формы импульса.

Целью изобретения является равномерное распределение разрядного тока между ключевыми элементами без применения специальных выравнивающих устройств.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе мощных импульсов, содержащем источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого соединен с общей шиной, зарядные диоды, зарядный дроссель, один вывод которого присоединен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а второй вывод - к анодам зарядных диодов, формирующую линию, состоящую из нескольких LC звеньев, импульсный трансформатор, подключенный к

выходу формирующей линии, и нагрузку, включенную в цепь вторичной обмотки импульсного трансформатора, управляемые ключевые элементы, например тиристоры, катоды которых соединены с общей шиной, а управляющие электроды - с источником управляющих импульсов, причем число конденсаторов в каждом звене формирующей линии и управляемых ключевых элементов равно количеству зарядных диодов, а каждый конденсатор одним выводом присоединен к катушке индуктивности своего звена, конденсаторы формирующей линии объединены в несколько групп, число которых-равно количеству ключевых элементов, причем каждая группа содержит по одному конденсатору от каждого звена формирующей линии, а конденсаторы другим выводом присоединены к аноду группового ключевого элемента и катоду зарядного диода соответствующей группы. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого генератора мощных импульсов. Генератор содержит формирующую линию 1, состоящую из нескольких LC звеньев, импульсный трансформатор 2 и нагрузку 3. Емкости звеньев формирующей линии образованы конденсаторами 4-б, 7-9 и 10-12, которые объединены в несколько групп, причем каждая группа содержит по одному конденсатору от каждого звена формирующей линии. Генератор мощных импульсов содержит также несколько управляемых ключевых элементов 13-15 и зарядные диоды 16-18, число которых равно количеству групп, а также зарядный дроссель 19 и источник постоянного напряжения 20. Каждый конденсатор 4-12 формирующей линии 1 одним выводом присоединен к катушке индуктивности своего звена, а другим выводом - к аноду группового ключевого элемента и катоду з арядного диода соответствующей группы. Генератор импульсов работает следующим образом. От источника питания 20 осуществляется заряд каждой группы конденсаторов 4, 7, 10; 5, 8, 11 и 6, 9, 12 через общий зарядный дроссель 19 и групповые зарядные диоды 16-18. При одновременном управлении ключевыми элементами 13-15,все группы конденсаторов 4-12 будут одновременно разряжаться через индуктивности формирующей линии 1 и первичную обмотку импульсного трансформатора 2. В результате через каждый управляемый ключевой элемент 13-15 во время разряда линии будут протекат токи, ограниченные по величине волновым сопротивлением индуктивно-емкостных групп, выполняющих роль токовыравнивающих элементов. При этом процессы в формирующей линии не отличаются от процессов при работе линии с одним общим ключевым элементом. Формула изобретения Генератор мощных импульсов, содержащий источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого соединен с общей щиной, зарядные диоды, зарядный дроссель, один вывод которого присоединен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а второй вывод - к анодам зарядных диодов, формирующую линию, состоящую из нескольких LC звеньев, импульсный трансформатор, подключенный к выходу формирующей линии, и нагрузку, включенную в цепь вторичной обмотки импульсного трансформатора, управляемые ключевые элементы, например тиристоры, катоды которых соединены с общей щиной, а управляющие электроды - с источником управляющих импульсов, причем число конденсаторов в каждом звене формирующей линии и управляемых ключевых элементов равно количеству зарядных диодов, а каждый конденсатор одним выводом присоединен к катущке индуктивности своего звена, отличающийся тем, что, с целью равномерного распределения разрядного тока между ключевыми элементами без применения специальных выравнивающих устройств, конденсаторы формирующей линии объединены в несколько групп, число которых равно количеству ключевых элементов, причем каждая группа содержит по одному конденсатору от каждого звена формирующей линии, а конденсаторы другим выводом присоединены к аноду группового ключевого элемента и катоду зарядного диода соответствующей группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 234451, кл. Н 03 К 3/53, 1969. 2.«Приборы и техника эксперимента, 1972, № 4, с. 103-107.

±