Генератор импульсных напряжений Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к высоковольтной им пульсной технике, в частности к устройствам, обеспечивающим формирование импульсов, высо го напряжения за счет разряда предварительно заряженных конденсаторов, и может найти применение в испытательных высоковольтных установках, установках для получения рентгеновско го излучения и т. п. Известен генератор импульсных напряжений, состоящий из ступеней, каждая из которых со держит два коммутатора, два накопительных конденсатора, фронтовой и разрядный резисторы управляемый лшогозазорный разрядник, вспомогательные конденсатор и генератор, источник напряжения, блок поджига и нагрузку 1. Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор и fflyльcныx Напряжений, состоящий из источника зарядного напряжения, блока поджига и ступеней умножения напряжения, каждая из которых содержит запускающий генератор, два накопительных и один вспомогательный конденсаторы, защитный фронтовой и разрядный резисторы, управляемый многозазорный разрядник, стабилизатор напряжений с ограш1чительным резистором, при зтом выход запускающего генератора каждой ступени соединен с управляющим электродом многозазорного разрядника, первый выход которого соединён с обкладкой первого накопительного конденсатора, вторая обкладка которого через фронтовой резистор соединена с обкладкой второго накопительного конденсатора и разрядным резистором, вторая обкладка второго накопительного конденсатора соединена с вторым выводом лшогозазорного разрядника, а второй вывод разрядного резистора каждой ступени, кроме последней, соединен с второй обкладкой первого накопительного конденсатора последующей ступени, а выводы многозазорного разрядника через защитные резисторы и коммутаторы соединены с источником зарядного напряжения, причем дополнительные входы запускающих генераторов каждой ступени защунтированы стабилизаторами напряжения зтой ступени, -выход блока поджига через вспомогательный конденсатор соединен с управляющим входом запускающего генератора первой ступени, а дополнигель ные выходы запускающих генераторов каждой ступени, кроме последней, соединены через соответствующие вспомогательные конденсаторМ с управляющими входами запускающих генераторов последующих ступеней 2. Однако низкая стабильность генерируемых импульсов напряжения, характерная для зтого генератора, вызвана несимметричной нагрузкой накопительных конденсаторов. Целью изобретения является повышение стабильности импульсов напряжения. Достигается это тем, что в генераторе импульсных напряжений, состоящем из источника зарядного напряжения, блока поджига и ступеней умшожени-я напряжения, каждая из которых содержит запускающий генератор, два накопительных и один вспомогательный конденсаторы, защитный, фронтовой и разрядный резисторы, управляемый многозазорный разрядник, стабили затор шпряже1шй с ограничительным резистором при этом выход запускающего генератора каждой ступени соединен с управляющим электродом многозазорного разрядника, первый выход которого соединен с обкладкой первого накопительного конденсатора, вторая обкладка кото рого через фронтовой резистор соединена с обкладкой второго накопительного конденсатора и разрядным резистором, вторая обкладка второго накопительного конденсатора соеданена с вторым выводом многозазорного разрядника, а второй вывод разрядного резистора каждой ступени, кроме последней, соединен с второй обкладкой первого накопительного конденсатора последующей ступени, а выводы многозазорного разрядника через защитные резисторы и коммутаторы соединены с источником зарядного напряжения, причем дополнительные входы запускающих генераторов каждой ступени защунтированы стабилизаторами напряжения этой ступени, выход блока поджига через вспомогательный конденсатор соединен с управляющим входом запускающего генератора первой ступени, а дополнительные выходы запускающи генераторов каждой ступени, кроме последней, соединены через соответствующие вспомогатель ные конденсаторы с управляющими входами запускающих генераторов последующих ступене первый вьшод многозазорного разрядника чере ограничительный резистор соединен с первым дополнительным входом запускающего генератора, второй дополнительньш вход которого соединен с вторым вьшодом многозазорного разрядника. На чертеже приведена принщ пиальная элект рическая схема предлагаемого генератора импул сных напряжений. . Ге.нератор импульсных напряжений содержит накопительные конденсаторы 1, коммутаторы 2, защитные резисторы 3, фронтовые резисторы 4, разрядные резисторы 5, ограничительные ре54исторы 6, стабилизаторы напряжения 7, запускающие гежраторы 8, вспомогательные коненсаторы 9, блок поджига 10, источшгк зарядного напряжения И, многозазорные с управляющим электродом 12 разрядгшка 13. Каждая из ступеней умножения напряжения одержит запускающий генератор 8, два накопительных 1 и один вспомогательный конденсатор 9, запщтный 3, фронтовой 4 и разрядный 5 резисторы, управляемый разрядник 13, стабилизатор напряжения 7 с ограничительным резистором 6, при этом выход запускающего генератора 8 каждой ступени соединен с управляющим электродом 12 многозазорного разрядника 13, первый выход которого соединен с обкладкой первого накопительного конденсатора 1, вторая обкладаа которого через фронтовой резистор 4 соединена с обкладкой второго накопительного конденсатора 1 и разрядным резистором 5, вторая обкладка второго накопительного конденсатора 1 соединена с вторым выходом многозазорного разрядника 13, а второй вьшод разрядного резистора 5 каждой ступени, кроме последней, соединен с второй обкладкой первого накопительного конденсатора 1 последующей ступени, а выводы многозазорного разрядника 13 через защитные резисторы 3 и через коммутаторы 1 соединены с источником зарядного напрязкения 11, причем входы запускающего генератора в каждой ступени защунтированы стабилизаторами напряжения 7 этой ступени, а выход блока поджига 10 через вспомогательный конденсатор 9 соединен с управляющим входом запускающего генератора 8 первой ступени, выходы запускающих генераторов 8 каждой ступени, кроме последней, соединены через соответствующие вспомогательные конденсаторы с управляющими входами запускающих reiceраторов последующих ступеней 8Первый вывод многозазорного разрядника 13 через ограничительный резистор 6 соединен с первым дополнительным входом запускающего генератора 8, второй дополнительный вход которого соединен с вторым выводом многозарядного разрядника 13. Работа генератора импульсных напряжений происходит следующим образом. Заряд накопительных конденсаторов 1 осуществляется через коммутаторы 2, защитные резисторы 3, фронтовые резисторы 4 и разрядные резисторы 5 от источника зарядного напряжения 11. Одновременно осуществляется заряд запускающих генераторов 8 путем отбора мощности от стабилизаторов напряжения 7, питающихся через ограничительные резисторы б1 Время заряда запускающих генераторов 8 меньше времени заряда накопительных конденсаторов 1 во всем интервале рабочих напряжений. После заряда накопительных конденсаторов 1

до заданного уровня напряжения, отключаются коммутаторы 2 и по внеил1ей команде от бло-. ка поджига 10 через вспомогательные конденсаторы 9 запускаются вспомогательные генераторы 8. Запускающие генераторы 8 вырабатывают высоковольтные :импульсы и выдают их на управляющие электроды 12 многозазорных управляемых разрядников 13, последние сра атывают и на выходе формируется требуемый импульс напряжения.

Таким образом, предложенное устройство позволяет равномерно нагрузить плечи двухзарядной схемы, увеличить стабильность работы генератора при малых зарядных напряжениях путем снижения минимального уровня зарядного напряжения, при котором обеспечивается полный заряд вспомогательных генераторов.

Формула изобретения

Генератор импульсных напряжений, состоящий из источника зарядного напряжения, блок поджига и ступеней умножения наряжения, каждая из которых содержит запускающий генератор, два накопительных и один вспомогательный конденсаторы, защитный, фронтовой и разрядный резисторы, управляемый многозазорный разрядник, стабилизатор иапряже1шя с ограничительным резистором, при этом выход запускающего генератора каждой ступени :соединен с управляющим электродом многозазорного разрядника, первый вывод которого соединен с обкладкой первого накопительного конденсатора, вторая обкладка которого через

9654

фронтовой резистор с обкладкой второго накопительного конденсатора и разрядным резистором, вторая обкладка второго накопительного конденсатора соединена с вторым вьгаодом многозазорного разрядника, а второй вывод разрядного резистора каждой ступени, кроме последней, соединен с второй обкладкой первого накопительного конденсатора последующей ступени, а выво1Ц 1 многозазорного разрядника

через защитные резисторы и коммутаторы

соединены с источником зарядного напряжения, причем дополнительные входы запускающих генераторов каждой ступени защунтированы стабилизаторами напряжения этой ступени, выход блока поджига через вспомогательный конденсатор соединен с управляющим входом запускающего генератора первой ступени, а дополшаельные выходы запускающих генераторов кажой ступени, кроме последней, соединены через соответствующие вспомогательные конденсаторы с управляющими входами запускающих генераторов последующих ступеней, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности генерируемых импульсов

напряжения, первый выход многозазорного разрядника через ограничительный резистор соединен с первым дополнительным входом запускающего генератора, второй дополнительный Ьход которого соединен с вторым выводом

многозазорного разрядника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке N 2331329/18-21. 11.04.77 (прсяотап).