Генератор импульсных напряжений Советский патент 1981 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к сильноточ ной ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ технике и может быть использовано при сооружении генераторов электрических импульсов с напряжением В. Известен высоковольтный многоступенчатый генератор напряжения, собранный по схеме Лркадьева-Маркса flj в виде колонны конденсаторных ступеней, электрически соединенных через коммутаторы последовательно и через зарядные цепи параллельно. Принцип его работы состоит в сложении напряжения конденсаторных ступеней в момент разряда при последовательном ер батывании всех коммутаторов. Для сра батывания коммутаторов, в качестве котсгрых обычно применяют двухэлектроДные искровые разрядники, используется волна перенапряжения, возникающая при срабатывании первого управляемого ра.зрядника. Недостатком этого генератора является разброс времени срабатывания разрящников. Haибoлefг близок к предлагаемому генератор импульсных напряжений, собранный по схеме Аркадьева-Маркса содержащий накопительные конденсато ры, разрядники с управляющими электродами, зарядные цепи, одна из которых выполнена в виде однослойного соленоида, генератор пусковых импульсов и отрезки коаксиального кабеля 2. Недостатки данного генератора - . значительная сложность конструкции при обеспечении одновременного запуска управляемых разрядников и значительное Егунтирование нагрузки цепями их запуска. Целью изобретения является упри- щение генератора с одновременным запуском всех или значительного числа разрядников и уменьшение шунтирования нагрузки цепью запуска. Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсных напряжений, собранном по схеме АркадьеваМаркса, содержащем накопительные конденсаторы, разрядники с управляющими электродами, зарядные цепи, одна из которих выполнена в виде однослойного соленоида, генератор пусковых импульсов и отрезки коаксиального кабеля, соленоид выполнен из полых витков, внутри которых приложены отрезки коаксиального кабеля, вход которых соединен с выходом генератора пусковых импульсов, а выход - о управлякхдими электродами разрядников. При этом на витки соленоида надеты сердечники из ферромагнитного материала.

На чертеже приведена схема предлагаемого генератора импульсных напряжений .

Генератор импульсных напряжений собран по схеме Аркадьева-Маркса. Он состоит из накопительных конденсаторов. 1, разрядников 2 с управляющими электродами 3, двух зарядных цепей, одна из Которых выполнена в виде однослойного соленоида 4, а другая в виде резисторной цепочки 5, генератора пусковых импульсов 6, отрезков коаксиального кабеля 7 и сердечников из ферромагнитного материала 8, надетых на витки соленоида 4 зарядной , причем соленоид 4 выполнен из полых витков, внутри которых проложены отрезки коаксиального кабеля 7, вход которЬах соединён с выходом генератора пусковых импульсов б, а выход соединен с управляющими электродами 3 разрядников 2.

Генератор работает следующим образом.

Пусковые импульсы с выходов генератора пусковых импульсов б по коаксиальным кабелям 7, расположенньлм внутри зарядного соленоида 4, подаются к управляющим электродам 3 всех или значительного числа разрядников 2 и практически одновременно запускают их. Эффект задержки импульсов, вызванный различной длиной отрезков кабелей 7, корректируется в генераторе пусковых импульсов б. Генератор пусковых импульсов б оказывается защищенным от воздействия высокого импульсного напряжения разделительным импедансом зарядного соленоида 4

Шунтирующее действие индуктивности соленоида 4 на нагрузку определяется постоянной времени С L/R. Если Т ty , где t - длительность импульса, то влиянием индуктивности соленоида 4 на процесс формирования импульса можно пренебречь.

Генератор имеет предпочтительное применение при малых нагрузках и (или малых длительностях импульса. Для уменьшения, шунтирующего действия соленоида 4 его индуктивность увеличивается с помощью сердечников из ферромагнитного материала, например

ферритовых колец 8, надетых на витки соленоида.

Примером реализации предлагаемого устройства является 30-каскадный генератор с емкостью в каскаде 60 нФ. Генератор выполнен в виде колонны высотой 2 м. Зарядный соленоид 4 содержит 100 витков диаметром 0,5 м, выполненных из медной трубки диаметром -15 мм. Индуктивность соленоида 1 мГ. Генератор позволяет формировать на нагрузке 100 Ом импульс напряжения 1 MB длител1 ностью 0,2 мкс. С помощью шести коаксиальных кабелей 7, проложенных в трубке соленоида 4, оказывается возможным осуществить управляемый поджиг шести разрядников. Возникающие при этом перенапряжения на остальных 24 разрядниках позволяют осуществить надежное срабатывание всего генератора.

Формула изобретения

1.Генератор импульсных напряжений , собранный по схеме АркадьеваМаркса, содержащий накопительные коденсаторы, радрядники с управляющими электродами, зарядные цепи, одна из которых выполнена в виде однослойного соленоида, генератор пусковых импульсов и отрезки коаксиального кабеля, отл.ичающийс я тем, что, с целью упрощения генератора при од-новременном запуске всех или значительного числа разрядУников, соленоид выполнен из полых витков, внутри которых проложены отрезки коаксиального кабеля, вход которых соединен с выходом генератора пусковых импульсов, а выход - с управляющими электродами разрядников.2.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшений шунтирования нагрузки генератора цепью запуска, на витки соленоида надеты сердечники из ферромагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1, Патент Франции № 2061942, кл. Н 03 К 3/53,опублик. 30.07.71. 2. Авторское свидетельство СССР № 175085, кл. Н 03 К 3/53, 01.12.65 (прототип).

s