Трансформатор для передачи управляющих импульсов Советский патент 1981 года по МПК H01F27/30 H01F19/08 H02M7/00 

Изобретение ртносится к электротехнике, в частности к высоковольтным разделительным трансформаторам, и может быть использовано для управления мощными электроннолучевыми приборами. Известны высоковольтные разделительные трансформаторы для передачи управляющих импульсов, содержащие ферромагнитный серде ник, первичную V-образную кабельную обмотку и вторичную многовитковую обмотку, под ключенную к нагрузке через выпрямительный мост. Для формирования коротких управляющих импульсов с больщой крутизной фронта по кабельной обмотке пропускают высокочастотный ток от инвертора, который, на стороне высокого потенциала выпрямляется .диодным мостом 1 . Недостатком такого устройства является ограниченная мощность и ольщие потери на высокой частоте. При питании от сети 50 Гц разделительный трансформатор формирует управляющие сигналы с недостаточно крутыми фронтами. Наиболее близким к предлагаемому является изолирующий трансформатор, содержащий кабельную первичную обмотку, несущую ферромагнитные сердечники с вторичными обмотками, подключенными к выпрямительным диодным мостам. В известном устройстве секционированный сердечник равномерно распределен по длине О-образного кабельного витка 2. Недостаток известного устройства обусловлен больщой величиной индуктивностей рассеяния, не позволяющей передавать на высокий потенциал сигналы с больщой крутизной. Цель- изобретения - расщирение функциональней возможностей устройства путем передачи сигналов с крутым фронтом на высокий потенциал. Указанн;ая цель достигается тем, что трансформатор, содержащий кабельную плоскую вторичную обмотку, несущую сердечник, первичную обмотку, выводы и диодный выпрямительный мост, снабжен дополнительной обмоткой, расположенной соосно с кабельной, сердечник выполнен в виде ленточной спирали. охватывающей все три обмотки, а выпрямительный мост подключен к зажимам дополнительной обмотки и зашунтирован транзистором Кроме того, дополнительная обмотка выполнена в форме тороидального зкрана с рад альным разрезом, охватывающего первичную и вторичную обмотки. Дополнительно первичная и вторичная обмотки вьшолнены из двух V-образных полувитков, повернутых выводами друг относительно друга на 180°. На фиг. 1 изображен трансформатор, конструктивная схема; на фиг. 2 - то же, элек рическая схема. Устройство содержит кольцевой сердечник первичную плоскую обмотку 2 с выводами 3, кабельную вторичную обмотку 4 с выводами 5. Дополнительная обмотка 6 выполнена в виде потенциального экрана с выводами 7, подключенными к диодному мосту 8, зашунтированному транзистором 9. Трансформатор для передачи, управляющих импульсов работает следующим образом. Выводы первичной обмотки подключаются к преобразователю с характеристикой источника тока или к высокочастотному генератору. Вторичная обмотка 4 своими выводами 5 подключается через выпрямитель в цепь управ ления мощным электроннолучевым прибором. В номинальном режиме трансформатор исполь зуется для передачи на высокий потенциал постоянного напряжения. Для формирования :крутых перепадов напряжения отпирается тран зистор 9 и дополнительная обмотка 6 через диодный мост 8 оказывается закороченной. В течение интервала времени порядка единиц микросекунд происходит вытеснение магнитного потока из кольцевого спирального серде ника 1, выполненного, например из ленточного пермаллоя, и формирует крутой фронт сигнала. При этом происходит скачкообразное изменение коэффициента связи индуктивно связанных обмоток 2 и 4, прекращается передача энергии в цепь нагрузки, в результате .чего происходит быстрое запирание или отпирание мощного электроннолучевого прибора. После запирания транзистора 9 происходит быстрое восстановление магнитной связи плос Ких рамочных обмоток, сопровождающееся формированием крутого перепада напряжени;. В зависимости от параметров электроннолуче)зого прибора (мощности в цепи управления, уровня напряжения и др.) возможны следующие модификации конструктивного исполнения устройства. Кабельная вторичная обмотка 4 может со держать один или несколько кольцевых вит, крв, первичная обмотка может вьшолняться обычным проводом и высоковольтным кабе2,4 лем. В предельном случае обмотки выполняются из двух кабельных V-образных витков, повернутых выводами 3 и 5 друг относительно друга на 180°. При этом достаточно сильная магнитная связь таких полувитковых обмоток обеспечивается благодаря локализации магнитного потока в ленточном спиральном сердечнике, охватывающем последовательно оба полувитка. . Дополнительная обмотка 6 может быть многовитковой проволочной, выполненной в виде кольцевой плоской рамки, а также одновитковой, совмещающей функции электростатического экрана, охватывающего первичную и вторичную обмотки и снабженного радиальным разрезом. Если первичная обмотка выполнена проволочной, то потенциальный экран 6 заземляется и гальванически соединяется с сердечником 1. При кабельном исполнении первичной обмотки 2 происходит удвоение уровня изоляции трансформатора, а управление транзистором 9 осуществляется по световому каналу. Формула изобретения 1.Трансформатор для передачи управляющих импульсов, содержащий кабельную плоскую вторичную обмотку, несущую сердечник, первичную обмотку, выводы и диодный выпрямительный мост, отличающийся тем, что, с целью расишреиия функциональных возможностей путем передачи сигналов с крутым фронтом на высокий потенциал, снабжен дополнительной обмоткой, расположенной соосно с кабельной, сердечник выполнен в виде ленточной спирали, охватывающей все три обмотки, а выпрямительный мост подключен к зажимам дополнительной обмотки и защунтирован транзистором. 2.Трансформатор по п. 1,отличающ и и с я тем, что первичная, вторичная и дополнительная обмотки выполнены кольцеобразньши. 3.Трансформатор по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что дополнительная обмотка вьшолнена тороидальной с радиальным разрезом и охватывает первичную и вторичную обмотки. 3. Трансформатор по пп. 1-3, отличающийся тем, что первичная и вторичная обмбткн вьшолнены из двух V-образных полувитков, повернутых выводами друг относительно друга на 180°. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ N 1563395, кл. 21 d 49, 1966. 2. Патент Англии, N 1259311, кл. Н 2 F, 1972.