Импульсный наносекундный трансформатор Советский патент 1981 года по МПК H01F19/08 

1

Изобретение относится к импульс1тал высоковольтным трансформаторам наносекундного диапазона, предназначенным для формирования и передачи прямоугольных импульсов напряжения в различных радиотехнических устройствах, в частности в импульсных модуляторгис.

Известны и шyльcныe трансформаторы, работагадие в импульсных модуляторах с искусственной линией, предназначенные для формирования и передачи прямоугольных импульсных напряжений, модулирующих высокочастотные . колебания передатчика 1.

Известен импульсный трансформатор, содержащий тороидальный магнитопровсщ и намотанные на него первичную и вторичную обмотки. Обмотки выполнены проводами. С цель уменьшения спада верйнины импульсов вторичнгш обмотка имеет дополнительные витки, намотанные в направлении ее продолжения и при этем направление намотки этих витков обратно направлению ншяотки вторичной обмотки. Поскольку магнитопроводы имеют разброс импульсных магнитных характеристик в пределах допуска (достигающего порядка +20%) такой te разброс имеют и трансформато1 л по величине тока намагничивания. Чтобы достичь одну и ту же оптимальную форму вершины импульса для-серии изделий, производят регулировку трансформаторов методом подбора количества дополнительных витков 2}.

Однако ввиду встречного включения дополнительных витков по отноше10нию к основным виткам вторичной обмотки, наряду с уменьшением Спада вершины происходит уменьшение амплитуды выходного импульса. Дополнитедавые витки увеличивают геометрические размеры (длину, дкаметр) обмоток

ts и ПЕЯ1ВОДЯТ к увеличению индуктивности рассеивания трансформатора. Поэтому, помимо уменьшения аштлитуды, доиолйительн1Ь1е витки приводят к уве20личению длительности фронтов. Хроме того, регулировка трансформатора с помсяцью изменения числа витков неудобна и опасна, так как обмотки неизолированы. А после нанесения изоля25ционного или влагозащитного покрытия доступ к обмоткам прекращается и регулировка становится невозможной. По этой же причине после сборки модулятора невозможна дополнительная регулировка, необходимость кото30

рой вызвана тем, что параметры искусственной линии и нагрузки также имеют разбросы в пределах своих допусков. Это приводит к тому, что оптимальная форма выходного импульса может быть достигнута лишь способом предварительного подбора сердечников трансформаторов и элементов модулятора по параметрам, что увеличивает трудоемкость и стоимости регулировочных работ.

Цель изобретения - улучшение характеристик импульса.

Поставленная цель достигается тем, что трансформатор снабжен регулируемым дросселем, первичная обмотка трансформатора выполнена высоковольтным коаксиальным кабелем, дроссель соединен одним концом с оплеткой кабеля, а другим - с концом жилы кабеля и установлены на трансформаторе.

На фиг. 1 и 2 представлен предлагаемый трансформатор, электрическая схема; на фиг. 3 - то же, внешний вид.

Дроссель 1, установленный непосредственно на трансформаторе 2 с целью достижения минимальной длины соединений, имеет подстроечник для регулировки индуктивности.

Трансформатор работает следующим образом.

В промежутке между импульсами искусственная линия заряжается чере первичную обмотку трансформатора. Потенциал анода линии становится равным Е - потенциалу анода зарядного устройства. Такой же потенциал приобретают жила и оплетка кабеля. Разность потенциалов между жилой и оплеткой в этот период равна 0. При формировании импульса тиратрон 3 открывается и линия разряжается через первичную обмотку трансформатора. В момент начала импульса потенциал конца А жилы U( и потенциал конца Б оплетки Ugo становится равным О, так как они через тиратрон 3 соединяются с землей. Нарастающий магнитный поток, создаваемый в сердечнике при разряде линии, индуктирует электродвижущую силу как на выводах вторичной обмотки, так и на концах оплетки кабеля. Жила и оплеткаобразуют обмотки с отношением витков 1:1, поэтому при потенциале , равном 0,5Е, потенциал ,5E. Таким образом, в момент начала импульса между жилой и оплеткой кабеля мгновенно прикладывается напряжение

Ж.О-иАЖ- ЛО иБЖ-V- /

В результате этого в цепи жила кабеля - оплетки кабеля - регулируемый дроссель - жила кабеля возникает переходной процесс. Ток переходного процесса за время длительности импульса возрастает по экспоненциальному закону от О до некоторого значения, которое можно регулировать с помощью дросселя. Поскольку этот ток протекает через первичную обмотку и совпадает по направлению с рабочим током трансформатора, возраста5 ние магнитного потока в сердечнике ускоряется. Вкручивая или выкручивая подстроечник дросселя, можно установить такую величину foKa переходного процесса, что он компенсирует отстаQ вание тока намагничивания от линейно возрастающей функции, устраняя таким образом, спад вершины.

Использование изобретения позволяет получить спад вершины импульса до 0% с улучшением амплитуды и фронтов обеспечить возможность регулировки трансформатора на любой стадии изготовления, а также в составе модулятора.

Необходимость предварительного

0 подбора элементов по параметрам отпадает . Уменьшается трудоемкость и увеличивается безопасность сборочно-регулировочных работ.

Формула изобретения

Импульсный наносекундный трансформатор, содержащий магнитопровод,

0 и первичную обмотку, намотанную поверх вторичной обмотки, отличающийся тем, что, с целью улучшения характеристик, он снабжен регулируемым дросселем, первичная обмотка трансформатора выполнена высоковольтным коаксиальным кабелем дроссель соединен одним концом с оплеткой кабеля, а другим - с концом жилы кабеля и установлен на трансформаторе.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №636692, кл. Н 01 F 19/08, 1978.

2.Иванов А.5. и Сосновкин Л.Н. 5 Импульсные передатчики СЕЧ. М., Советское радио, 1956, с. 479-490.

/

4,1

l:ii

X

Uj