Бестрансформаторный формирователь импульсов повышенного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H03K3/335 

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах радиоэлектроники и электротехники, в частности, для управления быстродействующими исполнетельными ан паратами, газоразрядными приборами, в бестрансформаторных источниках питаний повышающего типа, особенно в переносной аппаратуре с авггонрмным пиганиэл.

повышенное напряжение определяется по сравнению с напряжшием источника питания формирователя.

Известно устройство, содержащее биполярные транзисторы, конденсаторы и резисторы .И Его недостатком является , j сложность схемы,

Известеи также формирователь импульсов повышенного напряжения, содержащий негатроны с $ .ю азной вольтамперной характеристикой (ВАХ), конденсаторы и 20 резисторы 2}. Основныминедостатками известного устройства являются низкий КПД при работе на статическую нагрузку (обтекаемую постоянным тоюэм источника пига1шя} и необходимость в специалт ном типе негатронов с потенциальным порогом на отпирание не ниже напряжв1ия источника пигйния.

Целью изобретения является расширение диапазона применения устройства, т.е. обеспечение возможности коммутации кав импульсной нагрузки - нагрузки не обтекаемой постоянным током источника питания, так и мощной статической нагрузки маломощными негатронами.

Для достижения поставленной цели в бестрансформаторном формирователе импульсов повыигенного напряжения,содер- жащем управляемые и неуправляемые негатроны с S -образной вольтамдерной ха- . рактеристикой, разисторы конденсаторы, анод негатрона всех каскадов, кроме первогю и последнего, аодключев к выводу статичеслюй нагрузки через раздепигельньЫ даод катод - чфез диод подключен к общей щине, к которой через ограничительный резистор подсоединены и. управляющие электроды всех, угфавляемых негатронов, анод не1 трона любого предьц1ущего каскада подкшочеи к катоду негатрона последующего каскада через конденсатор, катод негатрона nepisoio каскада подключен к общей щине, анод - к като ду разделительного диода, анод которого подключен через первую цепь связи, например диод в прямом направлении, к первому выводу статической нагрузки, а управляющий электрод - к клемме входного импульса, катод негатрона последнего каскада через диод подключен к обшей шине, а анод через второю цепь связи, например диод в прямом 1шправлении, - к первому вьшоду статической нагрузки, второй вьшод которой подключен к положи тельному полюсу источника питания. Кроме того, с цепью повышения эксплуатационных показателей, одна из указанных цепей связи состоит из диода в прямом направле НИИ. а другая является непосредственным соединением. Кроме то1х, с целью увеличе1 ия коэффициента использования напряжения источника питания, нагрузка не обтекаемая постоянным током источника питания, подключена одним вьшодом к общей щине, а другим - через конденсатор к аноду негатрона последнего каскада. На фиг, 1 представлена принципиальная схема, где я бестрансформаторном формирователе импульсов повышенного наппяжения содержащем управляемые и неуправляемые негатроны с 3-образной вольтамперной характеристикой, резисторы, конденсаторы, анод негатрона 1 всех каскадов, кроме пе рвого и последнего, подключен к первому выводу статической нагрузки 2 через разделительный диод 3, катод через диод 4 подключе к общей щине, к которой через ограничительный резистор 5 подсоединены и управляющие электроды BCVK управляемы негатро1юв, анод негатрона любого предыдущего каскада подключен к катоду негатрона последующего каскада через конденсатор 6, катод негатрона 7 первого каскада подключен к общей Щ1ше, анод подключен к катоду раздепитечьного диода 3 анод которого подключен через первую цепь связи, например диод 8 в прямом направлении, к первому выводу статическо нагрузки, а управляющий электрод. - к клемме входного импульса 9, катод негат рона 10 последнего каскдда через диод 11 ПОДКЛЮЧИ к общей шине, а анод через вторую цепь связи, например диод 12 в прямом направлении, - к первому вьюоду статической нагрузки 2, второй вывод которой подключен к положительному поjuocy источника питания. Кроме- того с целью повьш1ения экс11луатацио1шьк. показателей одна из указанных цепей связи состоит из диода 8 (12) в прямом направлении, а является непосредственным соединением. Кроме того, с целью увеличения коэф фициента использования напряжения источника питания нагрузка 13, не обтекаемая ПОСТОЯННЫМ током источника питания, подключена одним выводом к общей щине, а другим - через конденсатор 14 к аноду негатрона 10 последнего каскада. На фиг. 2 представлен вариант подключения статической нагрузки для получения импульсов положительной полярности отност-ельно общей щины. Числовые 1шдексы при обозначениях элементов в описании принципа действия обозначают номер каскада, к которому ° относятся. Устройство работает следующим образом. В исходном цоложенш все вх)нде :аторы 6 заряжены до напряжения источника питания Е и полярностью, указанной на фиг. 1, по цепи, проходящей через статическую нагрузку 2. При поступлении входного запускающего импульса на управляющий электрод негатрона 7 первого каскада он отпирается. В течение полного времени отпирания l-Q-j. напряжение на нем уменьщается о-т величины Е до остаточногю напряжения (1-2в). Разность напряжений на конденсаторе 6 и негатроне 7 первого каскада прикладывается к диоду 4 второго каскада в обратной полярности и через резис тор 5 второго каскада - к переходу управляющий электрод-катод негатрона 1 второго каскада в прямой (отпирающей) полярности. Процесс отпирания этого не гатрона начинается после того, как в процессе отпирания негатрона 7 первого каскада напряжение на последнем умень щается на усредненную величину напряжения отпирания негатронов DOT По мере развития процесса отпирания негатрона 1 второго каскада напряжен иена конденсаторе 6 первого каскада прикладьшаегся к диодам 3 и 8 первого каскада в обратной полярности. Отпирание негатрона 1 третьего каскада начинается после снижения }1апряжения на негатроне 1 второго каскада на вепичШ1у Ug-t/2. Поцкольку при этом напряжение на }1егатроне 7 умоньшается а такую же величину, то резул11тирующее отрицательное напряжение па катоде нодержащий управляемые и неуправляемые tte-i гатроны с S - образной вольтамперной рактернстикой, резисторы, конденсаторы, отличающимися тем, что, с , целью обеспечения возможности коммутации, j мощной статической нагрузки маломощными негатронами и расширения диапазона примене. кия, анод негатрона всех каскадсз, кроме левого и последнего, подключен к перво-; му выводу статической нагрузки через ; о разделительный диод, катод - через диод i подключен к общей шине, к которой через orpai ничительный резистор одсоединены и управ-v ляющие электроды всех управляемых негатро нов, анод негатрона любого предьздущего , 5 кеда подключен к катоду негатрона исследующего каскада через конденсатор, катод негатрона первого каскада подключен к общей шине, анод - к катоду разделнгельного диода, анод 1аэторого подключен через первую л цепь связи, например диод в прямом направлении, к первому выводу статической нагрузки, а управляющиййлектрод - к клемме входного импульса, ватод негатрона последнего каскада через диод подключен к 25

общей щине, а анод через вторую цепь связи, например диод в прямом направлении, к первому вьшоду статической нагрузки, второй вьшод которой подключен к положительному полюсу источника питания.

2.Формирователь по п. 1, о т л и ч аю щ н и с я тем, что, с цедью повышения эксплуатационных показателей, одна из указанных цепей связи состоит из диода в прямом направлении, а другая $1вляется непосредств«1ным соединением.

3.Формирователь по п, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования напряжения источника П{ггания, нагрузка, не обтекаемая постоянным током источника питания, подключена одним выводом к шине, а другим - конденсатор к аноду негатрона последнего каскада.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Электроника (пер. с англ.) 1975, № 14, с. 60.

. 2. Приборы и эксперимента. 1972, № 3, с, 141.

-V п