Генератор мошных прямоугольных импульсов высокого напряжения Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР МОЩНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

.1

Изобретение относится к импульсной технике и может.быть использовано, например, для питания ускорителей сильноточных электронных пучков.

Известен генератор высоковольтных наносекундных импульсов с умножением напряжения, содержащий последовательно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии с потенциальными выводами, начала первых ступеней которых подключены через дроссели к общему управляемому коммутатору, и неуправляемые коммутаторы, включенные между потенциальными выводами формирующих линий обеих ступеней ti.

Генерат ор обладает тем недостатком, что дроссели, кроме того, что они должны быть расчитаны на большие напря(еения, отрицательно влияют на форму выходного напряжения генератора.

HSBecTeif каскадный генератор прямоугольных .импульсов, содержащий источник питания, зарядные резисторы, двухступенчатые формирующие линии, концы которых включены последовательно, а начала через нелинейные индуктивности подключены к коммутаторам

соединенным последовательно через конденсаторы f2j .

Нейостатком; указанного генератора является сложность схемы управления

5 коммутаторами, узкий диапазон коммутируемого напряжения без изменения межэлектродных расстояний, а также малый коэффициент использования повышающего трансформатора источника

10 питания генератора, что особенно вё1жно при большой энергоемкости генератора, например, до единиц мегаджоулей.

Цель изобретения - расширить диапазон коммутируемого «апряжения и повысить надежность срабатывания схемы запуска разрядников.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе мощных прямоуголь2Q ных.импульсов высокого напряжения, содержащем источник питан я, зарядные резисторы, последовательно со- . единенные на выходе двухступенчатые формирующие линии, начала первых

25 ступеней которых подключены к разрядникам, индуктивности, нагрузку; разрядники выполнены по крайней мере трехэлектродньми, индуктивности введены между цепью зарядных резис тор6в

30 и одним из крайних электродов разрядНИКОВ, точки соединения индуктивностей и зарядных резисторов подключе- , ны к управляющим электродам разрядников, а в цепь заземления конца первой линии включен управляемый разрядник, управляющий электрод которого соединен с блоком запуска.

Кроме того, генератор выполнен двухполярным.

С целью исключения влияния на процесс обрабатывания разрядников уровня зарядного напряжения линий,, уп- « равляемые разрядники выполнены многозазорными, управляющие электроды которых соединены с выходом спиральных генераторов, параллельно входу которых включены стабилизаторы на- 15 пряжения и трехэлектродные разрядники, причем вход спирального генератора через ограничительный резистор включен параллельно многозазорному разряднику.

На фиг. 1 изображена схема генератора; на фиг. 2 - схема варианта генератора с многозазорными разрядниками.

Генератор содержит источник пи- - тания 1, зарядные резисторы 2, последовательно соединенные двойные формирующие линии 3, разрядники: разделительный 4,: управляемые .5 и 6 с управляюишми электродами 7, индуктивности 8, блок запуска 9. Нагрузкой 30 генератора служит резистор 10.

В варианте генератора с многозаЗорнь ш разрядниками управляющие электроды 7 последних соединены с выходом спиральных генераторов 11, параллель- 35 но входу которых подключены стабилизатор 12 напряжения, трехэлектродный разрядник 13, вход спирального генератора через ограничительный резистор 14 включен параллельно многоза- зорному разряднику.

генератор работает следующим образом..

После зарядки линий 3 через зарядные резисторы 2 подачей управляю- jj щего импульса с блока запуска 9 на управляющий электрод 7 разрядника 5 последний срабатывает. При этом.потенциалы обкладок всех линий 3 резко изменяют свои-значения. Так потен- л

. циал обкладок А и С от величины, например, +U изменяется до О, а потенциал обкладок В становится равным -Ue . При этом переходном процессе на всех инд уктивностях 8 возникает импульс ,. напряжения величиной до UQ , который прикладывается к управляющему зазору развядников 6. Последние практически одновременно срабатывают, производя коммутацию двойных формирующих линий. Через время, равное аре- 0 мени пробега волны по одной ступени линий 3, на нагрузке появляется импульс напряжения, амплитуда которого равна nUo, где п - число линий. Длительность прямоугольного импульса 65

равна удвоенному пробегу волны по одной ступе-ни линий.

В варианте схемы с многозазорными разрядниками (фиг. 2) одновременно с зарядной линией через стабилизатор 12 напряжения и ограничительный резистор 14 происходит зарядка емкости спирального генератора 11. Из-за наличия стабилизатора напряжения величина зарядного напряжения всегда постоянна и не зависит от уровня зарядного напряжения линий, чем достигается стабильность срабатывания многозазорных разрядников. При срабатывании разрядника 5, аналогично схеме фиг. 1, срабатывают трехэлектродные разрядники 13, коммутируя спиральные генераторы. Импульсы напряжения, формируемые при этом спиральными генераторами, прикладываются к управляющим электродам многозазорных разрядников, последние срабатывают. .

В генераторе расширен диапазон коммутируемых напряжений без изменения межэлектродных расстояний разрядников, проще и надежнее схема управления разрядниками. Использование двухполярного источника питания позволяет в некоторых случаях увеличит коэффициент использования повышающего трансформатора и всего источника в целом.

Благодаря включению в цепь заземления конца первой линии разрядника и использованию индуктивностей для запуска разрядников обеспечивается практически одновременное срабатывание всех разрядников, коммутирующих двухступенчатые формирующие линии.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

444310, кл, Н 03 К 3/53, 14.08.72.

№ 445313, кл. Н 03 К 3/53, 01.08.72.

п

W