Управляемый дуговой генератор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к дуговым генераторам с электронным управлением, применяемым в количественном спектральном анализе для возбужд ния спектра; может быть использовано при точных определениях количественного состава веществ в научных исследованиях и в условиях заводских лабораторий. Известны управляемые дуговые генераторы переменного тока для спектрального анализа с регулированием режима дугового разряда путем управления фазой поджига дуги при . помощи электронных схем, обеспечивающих поджиг дуги (ионизацию межэлектродного аналитического промежутка) в определенной фазе напряжения сети за счет управления раз рядом конденсатора, включенного в цепь пер вичной обмотки выходного высокочастотного трансформатора, нагруженного на искровой контур 1 . Принцип действия этих управляемых дуговых генераторов заключается в том, что для управления разрядом конденсатора используется (после соответствующего усиления) электрический синхроимпульс, который формируется сравнивающими устройствами типа амплитудных компараторов (ждущие мультивибраторы, триггеры Шмидта и т.п.) в момент сравнения переменного напряжения сети (или части этого напряжения) с регулируемым Уровнем постоянного напряжения, который соответствует определенной фазе напряжения сети. Наиболее близок к предлагаемому управляемый генератор, содержащий разделительный входной трансформатор (питающийся от сети), выход которого через фазосдвигающий мост с регулируемой фазой сдвига подключен ко входу амплитудного компаратора, имеющего некоторый постоянный уровень напряжения сравнения. Выход амплитудного компаратора через усилитель соединен со входом электронного ключа, управляющего разрядом конденсатора 2. Принцип работы этого генератора аналоt-ичен принципу работы генератора, оплсанного выще. в прототипе импульс поджига дуги практически совпадает с моментом указанных выше напряжений (переменного и постоя1шого) в амплитудном компараторе. Это объясняет основной недостаток подобных управляемых дуговых генераторов, связанный с использованием в них амплитудных компараторов для сравнения напряжения сети с заданным постоянным уровнем напряжения, заключающийся в зависимости момента выдачи выходного импульса сравнения амплитудного компаратора от случайных возмущений напряжения в сети переменного тока (колеба ния амплитуды переменного напряжения до 15% относительно номинальной амплитуды и индустриальные импульсные помехи в сети Эта зависимость момента вьщачи синхроимпульса поджига амплитудным компараторо от случайных факторов и определяет в основ ном нестабильность фазы поджига, а значит и режима дугового разряда в аналитическом промежутке дугового разряда. Цель изобретения - повышение стабильност фазы поджига дуги. Эта цель достигается тем, что в управляемый дуговой генератор, содержащий входной тра1 сформатор, пзрвичная обмотка которого подключена к источнику синусоидального на,пряжения, и конденсатор с цепью заряда, подключенный через электронный разрядный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом усил-ителя, к первшшой обмотке выходного трансформатора, нагруженного на искровой контур, введены два нуль-органа, входы которых подключены к раздельным вторичным обмоткам входного трансформато ра, сумматор, регулятор задержки, два ключа и два селектора-формирователя, входы которых соединены с выходами нуль-органа, а выходы через два ключа связаны со входами сумматора, выход которого через регулятор задержки подключен ко входу усилителя. На чертеже приведена схема управляемого дугового генератора. Входной трансформатор 1 первичной обмот кой подключен к сети. С двух вторичных обмоток часть напряжения сети подается раздельно на входы двух нуль-органов 2 и 3, выходы которых соединень со входами селек торов-формирователей 4 и 5 соответственно, служащих для выделения и стандартизации задающих С1шхроимпульсов, совпадающих с моментами перехода сетевого напряжения чер нуль. Выходы селекторов-формирователей 4 и 5 через независимо управляемь е ключи 6 и 7 подсоединены каждый к одному из двух вхо дов сумматора 8, а выход сумматора соединен со входом регулятора 9 задержки импул 4 ов (например, точное кипп-реле с дифференирующей цепью и диодным ограничителем а выходе). Выход регулятора задержки 9 соединен со входом усилителя 10, который служит для усиления и формирования электрических импульсов с длительностью и амплитудой, достаточной для управления электронным разрядным ключом И (управляемый разрядник, тиратрон, тиристор и т.п.), через который (при ею открытом состоянии) происходит разряд высоковольтного конденсатора 12. Цепь разряда конденсатора 12 состоит из ключа 11 и первичной обмотки выходного трансформатора 13. Выполнение заряда конденсатора 12 от источника питания происходит через резистор 14, Вторичная обмотка трансформатора 13, блокировочный конденсатор 15 и балластный резистор 16 представляют собой элементы искрового контура 17 дугового генератора, обеспечиваюи1его дуговой режим разряда в межэлектродном аналитическом промежутке. Управляемый дуговой генератор работает следующим образом. Часть переменного напряжения сети с одной из вторичных обмоток входного трансформатора 1 поступает на вход нуль-органа 2, который выдает на выходе либо перепад напряжения, либо непосредственно импульсы напряження (в зависимости от типа нуль-органа) в момент перехода сетевого напряжения через нуль. Затем сигнал с нуль-органа 2 (перепады или импульсы напряжения) поступает на селектор-формирователь 4, где вьщеляются импульсы напряжения, соответствующие переходу синусоидального напряжения сети через нуль только с положительш х значений на отрицательные (например за счет дифференцирования и ограничения) и стандартизации их по форме и амплитуде. С выхода селектора-формирователя 4 синхроимпульсы через управляемые ключи поступают на один из входов сумматора 8. В другом подобном канале, состоящем из нуль-органа 3 и селектора-формирователя 5, формируются синхроимпульсы, соответствующие переходу напряжения сети через нуль с отрицательных значений на положительные, которые через ключ 7 поступают на другой вход сумматора 8. Таким образом, управляя ключами 6 и 7, можно управлять прохождением синхроимпульсов на входы сумматора 8,, на выходе которого в зависимости от положения ключей появляются импульсы, совпадающие с моментом перехода напряжения сети через нуль или t положительных значений на отрицательные (замкнут только ключ 6) , ШК с отрицательных на положительные (замкнут