Высоковольтный генератор прямоугольных импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к высоковолы ной импульсной технике и может быть использовано в качестве источников питания ускорителей электронных пучков, газовых лазеров и т. д.

Известен высоковольтный генератор прямоугольных импульсов, содержащий искусственную формирующую пинию, образованную индуктивностями и накопительн.ыми элементами, питаемыми от зарядного устройства. Накопительные элементы генера.тора выполнены по схеме умножения .

Недостатки указанного генератора необходимость обеспечения синхронной работы нескольких цепочек коммутирующих разрядников, а также большие изоляционные расстояния между звеньями искусственной линии,Известен так же импульсный генератор, содержащий зарядное устройство, комму- jo татор, разделительные дроссели, искусственные двойные формирующие линии, входы которых включены к выходу коммутатора через разделительные дроссели, при

этом вход пе{жой искусственной двойной формирующей пинии подключен к KOMMyTav тору непосредственно 2|.

Недостаток данного генератора аакпк чается в-том , что раздепитепьные дроссели искажают форму выходного импульса напряжения и должны быть рассчитаны на большие напряжения. Кроме того, при выполнении формирующих линий на импульсных конденсаторах с изоляционными корпусами возникает необходимость обеспечения достаточной эпектрической прочное- . ти части главной изопядии (изоляции секций импульсных конденсаторов относительно опорных металлоконструкций и экранов) соотв-етственно величине зарядного напряжения линий.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является высоковольт ный генератор прямоугольных импульсов, содержащий источник питания, последов а тельно включенные на выходе двухступен чатые формирующие линии, соединенные через дае цепочки зарядных элементов с

источником питания, параппепьно входам которых включены управляемые коммута«-оры и изолированные от опорных метаплокочструкций и экранов главной изоляцией з.

Недостатком указанного генератора пр выполнении искусс-тенных формирующих пиний на 1гмпупьсных -конденсаторах с изоляционными корпусами является высокий уровень приложенного к главной изоляции напряжения, что снижает надежность работы генератора.

Цель изобретения - повышение надежности работы генератора путем выравнивания приложенного к главной изолгщии напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном генераторе прямоугольных импульсов, содержащем источник питания, последовательно выключенны на выходе двухступенчатые формирующие линии, соединенные через дае цепочки зарядных элементов с источником питания параллельно входам которых включены управляемые коммутаторы и изолированные ОТ опорных металлоконструкций и экранов главной изоляцией, опорные металлоконструкции и экраны соединены с выходами формирующих линий через емкости связи, а между собой цепочкой вы- сокоомных резисторов связи, соединенной со средним выводом источника питания.

Подключением опорных металлоконструкций через цепочку сопротивлений связи к среднему выводу источника питания обеспечивается в зарядном режиме снижение приложенного к главной изолящии максзгмального напряжения до половины зарядного. В разрядном режиме, -благодаря подключению опорных металлоконструкций к выходам искусственных пиний через конденсаторы связи, являющиеся делителями напряжения, также обеспечивается снижение уровня приложенного к главной изоляции максимального напряжения. В случае равенства емкостей конденсаторов связи величина приложенного к главной изоляции максимального напряжения не превышает половины зарядного напряже1НИЯ линии.

На фиг. 1 пршедена принципиал-Ьная электрическая схема генератора, на фиг. 2 показано размещение двухступенчатой искусственной линии на опорной металлоконструкции.

Высоковольтный генератор прямоугольных импульсов содержит источник. 1 питания, например двухполярный; зарядные резисторы 2, искусственные, двухступенчатые линии, выполненные на конденсаторах 3 и индуктивностях 4, управляемые коммутаторы 5, разделительный разрядник 6, высокоомные резисторы 7 связи,

конденсаторы 8 связи, опорные металлоконструкции (рамы) 9. Нагрузкой генератора представлен резистор Ю. На фиг. 2 изображены опорные изоляторы 11, главная изоляция 12.

Генератор работает следующим образом.

После зарядки от источника 1 питания через зарядные резисторы 2 конденсаторов- 3 формирующих линий смежные обкладки А конденсаторов оказываются под

положительным напряжением, а противоположные обкладки В - под отрицательным напряжением. Потенциалы опорных металлоконструкций при этом равны нулю. Максимальное напряжение, которое прикладьюа-

етс-й к главной изоляции «12 вдвое меньше. В. разрядном режиме, при срабатывании коммутаторов потенциалы опорных металлоконструкций определяются конденсаторами 8 связи, работающими как делители напряжения. В случае равенства емкостей конденсаторов связи потенциал каждой опорной металлоконструкции равен половине выходного напряжения соответствующей линии, т. е. напряжение, которое прикладьтаётся к главной изоляЦии 12 в разрядном режиме, не превышает половины зарядного напряжения линии.

Выполнение генер.атора по предлагаемой схеме позволяет уменьшить максимальную величину приложенного к главной изоляции напряжения до .половины зарядного напряжения линий, чтО обеспечивает экономию ИЗОЛЯЦИОННОГО мате риалаи повышает надёжность работы генератора.

Формула изобретения

J Высоковольтный генератор прямоугольных импульсов, содержащий источник питвгНИИ, последовательно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии, - соединенные через две Цепочки зарядйых

Q элементов с источником питания, параллельно входам которых включены управляемые коммутаторы и изолированные от-опорных металлоконструкций и экранов главной изоляцией, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, опорные металлоконструкции и экраны соединены с выходами формирующих линий .через емкости связи, а между собой цепочкой высокоомных резисторов связи, соеди579О1666

ненной со средним вьшодом источника пи-2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетепьтсво СССРj3. Авторское свидетельство СССР

№ 369681, кл. Н 03 К 3/53, опублик.№ 296211, «п. Н ОЗ К 3/53, опубдик

1973.J.971.

g 4- f А« J

№ 445131, кп. Н ОЗ К 3/53, опублик. 1974.

с

Ь . 4. Ф

i/Wv

083

//У///////// /У/ / / / Щ уУ//Л g

0

J wv

tj У

.A fl, , /n V

лЬ I М

т

rs гП