Генератор импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для формирования мощных разнополя.рных импульсов. Известен генератор мощных импульсов, содержаиот магнипше звенья сжатия с проходны конденсаторами 11. Однако этот генератор не может быть использован для накачки импульсных газовых лазеров, так как не способен работать на нагрузку, имеющую больщое сопротивление во время паузы между импульсами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является генератор импульсов, содержащий подключенную к источнику питания, последовательную цетп из коммутационного узла, зарядного дросселя и первичной обмотки импульсного трансформатора, к вторичной обмотке которого через маг нитные звенья сжатия с проходными переключающими дросселями присоединена нагрузка 2. Недостатком зтого генератора является неустойчивость в работе в симметричном режиме из-за неравенства амплитуд разной полярности, например вследствие разброса падения напряжения на открыть1Х тиристорах коммутационнбгб узла, участвующих в формировании импульсов разной полярности. Целью изобретения является повышение устойчивости в работе генератора. Это достигается тем, что в генератор wMпульсов, содержащий тирйс торный мост, в одну диагональ которого включен источник питания, а в другую диагональ -.последовательно соеди нейиые дроссель и первичная обмотка импульсного Т1 ансформатора, к вторичной обмотке которого через магнитные звенья сжатия с проходными переключающими дросселями присоединена нагрузка, введены две демпфирующие цегш, включенные встречно-параллельно одна другой между вьшодами первичной обмотки импульсного трансформатора, причем каждая демпфирующая цепь содержит тиристор, в анод1 ю цепь которого включен гТервый резистор, а в катодную - конденсатор, защунтированный диодом, включенным согласно с тиристором, управляющий злектрод которого .соединен с катодом диода через второй резистор, а аноды диодов встречно-параллельно включен3ных демпфирующих цепей соединены через третий резистор. На чертеже приведена п 9инцш1иальная электрическая схема предлагаемого генератора импульсов. Генератор содержит источник питания 1, включенный в диагональ моста на тиристорах 5, в другую диагональ которого включены последовательно соединенные дроссель 6 и перви ная обмотка трансформатора 7. К вторичной обмотке трансформатора 7 через магнитные звенья сжатия 8, состоящие из параллельно включенных конденсаторов 9 и проходных переключающих дросселей 10, присоединена нагрузка 1L Параллельно первичной обмотке импульсного трансформатора 7 подключены две встречно-параллельные демпфирующие цепи 12 и 13. Демпфирующая цепь 12 содержит послед вательно соединенные анодный резистор 14, тиристор 15 и конденсатор 16, шунтированный диодом 17, причем анод диода 17 соединен с катодом тиристора 15, а управляющий электрод тиристора 15 через резистор 18 соеди нен с катодом диода 17. Демпфирующая цепь 13 содержит последовательно соединенные анодный резистор 19, тиристор 20 и конденсатор 21, шунтированный диодом 22, причем анод диода 22 соединен с катодом тиристора 20, а управляющий злектрод тиристора 20 через резистор 23 соединен с катодом диода 22. Аноды диодов 17 и 22 соединены между собой через резистор 24. Генератор работает следующим образом. Пусть , например, суммарное падение напря жения на открытых тиристорах 3 и 4 больше, чем на тиристорах 2 и 5. Тогда при включении тиристоров 2,5 конденсатор 9 зарядится до большего напряже,ния, чем при включении тиристоров 3, 4 , и в зтом случае в схеме происходят следующие процессы. До момента насьпцения дросселя 10 перво го звена С5катия заряжается конденсатор 21 (полярность указана на чертеже) через резисто 24 и диод 17. Одновременно через резисторы 24, 23 и диод 17 протекает ток в цепи упраз ляющего электрода тиристора 20, который не включается, так как к его аноду приложено отррщательное напряжение. После насьпцения дросселя 10 энергия конденсатора 9 первого звена сжатия начинает передаваться через последующие звенья сжатия к нагрузке 11. Вследствие большого напряжения, до которого заряжается конденсатор 9 в рассматриваемый полупериод питающего напряжения, насы Мается трансформатор 7, и конденсатор 9 стремится перезарядиться до напряжения обратной (отрицательной) полярности. Однако при инверсии напряжения га конденсаторе 9 и, следовательно, на первичной обмотке трансформатора 7 включается тиристор 20, так как к нему прикладьшается прямое Напряжение, а ток. в цепи управляющего электрода поддерживается за счет разряда конденсатора 21. Тиристор 20, включаясь, шунтирует контур перезаряда конденсатора 9 первого звена сжатия, и таким образом обеспечивается демпфирование отрицательного выброса на конденсаторе 9 первого звена сжатия. Если суммарное падение напряжения на открытых тиристорах 3 и 4 меньше, чем на тиристорах 2 и 5, то при включении тиристоров 3, 4 генератор работает аналогично изложенному выше, но демпфирование осуществляется цепью 12. Так как перезаряд конденсатора 9 первого звена сжатия до напряжешя противоположной полярности, т.е. До напряжения, полярность которого совпадает с полярностью импульса меньшей алошитуды, вызывает предварительное намагничивание дросселя 10 и тем самым уменьшает длительность импульса с амплитудой,соответственно сокращая время , предоставляемое для восстановле1гая управляемых свойств тиристоров моста, что может привести к срьшу работы генератора, то демпфирование выброса противоположной полярности на конденсаторе 9 первого звена сжатия повышает устойчивость в работе генератора. Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий тиристорный мост, в одну диагональ которого включен источник питания, а в другую диагональпоследовательно соединенные дроссель и первичная обмотка импульсного трансформатора, к вторичной обмотке которого через магнитные звенья сжатия с проходными переключающими дросселями присоединен нагрузка, о тли чающий с я тем, что, с целью повьшения устойчивости в работе, в него введены две демпфирующие цепи, включенные встречнопараллельно одна другой между выводами перчивной обмотки импульсного трансформатора, гфичем каждая демпфирующая цепьсодержит тиристор, в анодную цепь которого включен первый резистор, а в катодную - конденсатор,, зашунтированный диодом, включеш1ьпу5 copiac,но с тиристором, управляющий злектрод которого соединен с катодом диода через второй 5 . резистор, а аноды диодов встречно-параллельно включенных демпфирующих цепей соединены через третий резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .. .а Ml 1 Ij . . «. «л 7381136 1. Авторское свидетельство СССР N 46308, кл. Н 03 К 3/53, 1971. 2. Меерович,Л. А. и др. Магнитные генераторы импульсов. М., Сов.радно , 1968, 5 с. 228, рис. 7.1, в. ,