Генератор импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной элек тротехнике я может быть применено в качестве мощного высоковольтного источника прямоугольных импульсов для питания различных устройств, например, электронных пушек, ускорителей элементарных частиц и т.д.

Известны мощные высоковольтные генераторы импульсов, выполненные на базе формирующей линии с согласующим импульсным трансформатором 1 .

Принцип действия такого генератора основан на сравнительно медленном накоплении энергии в электрическом; или магнитном поле формирующей линии и быстрой перекачкой . ракопленной энергии в форме прямоугольного импульса через согласующий трансформатор в нагрузку.

Однако наличие в схеме импульсного трансформатора вносит искажения в форму сформированного формирующей линией импульса.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению можно считать генератор им(пульсов. содержащий источник накачки тока соединенные последовательно с ним коммуга

hop и трансформатор-накопитель, причем к вто|ричной обмотке трансформатора-накопителя подсоединена нагрузка 2.

Однако в этом устройстве полную перекачку запасенной энергии в активную нагрузку можно осуществить только в форме экспоненциального импульса,- При работе генератора в режиме с частичным разрядом запасенной энергии на нагрузке можно получить импульс, близкий по форме к прямоугольному, но при

10 этом существенно снижается КПД генератора.

Целью изобретения является формирование на нагрузке прямоугольного импульса с помощью трансформатор-накопителя.

Достигается это тем, что в генераторе им15пульсов, содержащем источник накачки и соединенные последовательно с ним коммутатор и трансформатор-накопитель, причем к вторичной обмотке трансформатора-накопителя подсоединена нагрузка, вторичная обмотка транс70форматора-накопителя выполнена в виде многовиткового однослойного соленоида, коаксиал,но размещенного между двумя обратными токопроводами, представляющими собой пипинд

ры со сквозным разрезом по образующей, а концы обратных токопроводов электрически соединены между собой и со свободными концами вторичной обмотки трансформаторанакопителя и нагрузки.

На чертеже схематически представлен генератор импульсов и разрез. Источник 1 накачки тока, цапример, выпрямитель или электрическая машина постоянного тока, через коммутатор 2, выполненный, например, на базе электронной лампы, подключен к зажимам первичной обмотки трансформатора-накопителя 3, вторичная обмотка трансформатора-накопителя 4 выполнена в виде многовиткового однослойного соленоида и соединена на одном конде с обратными токсподводами 5 и 6, коаксиально расположенными внутри и снаружи втор1 чной обмотки, с помощью перемычки 7, обратные токопроводы выполнен) в форме цилиндров со сквозным разрезом по образующей, и другим кондом вторичная обмотка соединена с обратными токопроводами через нагрузку 8.

При замыкании коммутатора 2, к первично обмотке трансформатора-накопителя 3 прикладывается постоянное напряжение источника 1 накачки тока. При этом вследствие того, что v обратные токопроводы имеют сквозной разрез по образующей, энергия потребляемая от источника накачки будет расходоваться на актив ные потери в цепи накачки тока и накапливание э.нергии в магнитном поле индуктивност намагничивания трансформатора-накопителя. При разрыве коммутатора тока накачки энергия магнитного поля, заключенная в объеме между первичной и вторичной обмотками трансформатора-накопителя, рассеивается на коммутаторе за время, определяемое разрывной мощностью коммутатора, а энергия магнитного поля, заключенная в объеме вторичной обмотки, рассеивается на активной нагрузке в форме прямоугольного импульса в силу формирующих свойств системы, образованной вторичной обмоткой и обратными токопроводами, представляющей собой спиральную линию с распределенными параметрами.

Длительность импульса определяется величиной индуктивности вторичной обмотки и распределенной емкостью между вторичной обмоткой и обратными токопроводами.

КПД генератора импульсов, определяемый в основном активными потерями во время процесса накачки трансформатора-накопителя, может быть очень высоким и достигать 50--80

Формула изобретения

Генератор импульсов, .содержащий источник накачки тока и соединенные последовательно с ним коммутатор и трансформатор-накопител причем к одному из концов вторичной обмотки трансформатора-накопителя подсоединен один конец нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью формирования в нафузке прямоугольного импульса, вторичная обмотка трансформатора-накопителя выполнена в ввде многовиткового однослойного соленоида, коаксиально размещенного двумя обратными токопроводами, представляющими собой цилиндры со СКВОЗНЫМ разрезом по образующей, а концы обратных токопроводов электрически соединены меж,ДУ собой и со свободными концами вторичной обмотки трансформатора-накопителя и нагрузк Источники информации,

принятые во внима1ше при экспертизе

f(

-л jjTpiEn I I И м ТГ1 1 1 1 in TTTTm I I 1 I 1ллп лт1п: т 1 i i i i i i i i i i