Импульсный модулятор Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 H03K7/02 

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для коммутации сверхвысоких напряжений постоянного тока.

По основному авт. св. 417899 известен импульсный модулятор, содержа1дий генератор высоковольтных импульсов, к которому подключены последовательно соединенные дроссель, шунтируемый диодом, и нагрузка, причем шунтирующий диод подключен к выходу генератора импульсов в противоположной полярности 1.

В известном устройстве не обеспечено гашение дуги пробоя, возникающей в нагрузке и модуляторной лампе в аварийном режиме, что снижает надежность базаварийной, эксплуатации импульсного модулятора.

Цель изобретения - повьвиение надежности работы импульсного модулятора.

Поставленная цель достигается тем, что ;импульсный: модулятор, содержащий генератор высоковольтных импульсов, к которому подключены последовательно соединенные нагрузка и дроссель, шунтируемый встречным для тока нагрузки диодом, дополнительно -содержит датчик нуля тока с

двумя выходами, тиристор, последовательный Ьс-контур и диод, а дроссель выполнен с отводом, причем вход датчика нуля тока включен между анодом шунтирующего диода и концом обмотки дросселя, дополнительный диод присоединен анодом к отводу дросселя, а катодом к аноду - 1ристора, катод которого соединен с первым

10 выводом нагрузки, LC-контур включен параллельно тиристору, первый и второй выходы датчика нуля тока соединены соответственно с входом тиристора и входом модуляторной лампы

15 генератора высоковольтных импульсов, которая присоединена анодом к концу обмотки дросселя, а катодом ко второму выводу нагрузки.

Кроме того, с целью 5 меньшения

20 длительности среза выходного импульса введен второй дополнительный диод, анод которого соединен с катодом модуляторной лампы, а катод с отводом дросселя.

25

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Импульсный модулятор содержит источник 1 постоянного напряжения и

30 модуляторную лампу 2 генератора высоковольтных импульсов, дроссель 3, нагрузку 4, шунтирующий диод 5, источник 6 тока, датчик 7 нуля тока, включенный между анодом диода 5 и концом обмотки дросселя 3, первый дополнительный диод 8, анод которог соединен с отводом дросселя 3, а катод - с анодом тиристора 9, катод которого соединен с первым выводом нагрузки 4, Параллельно тиристору 9 включен UC-контур 10, 11. Первый

выход датчика 7 соединен со входом тиристора У, а второй вход датчика 7 соединен с входом лампы 2, анод которой соединен с концом обмотки дросселя 3, а катод - со вторым выводом нагрузки 4.

Катод лампы 2 соединен с анодом второго дополнительного диода, катод которого соединен с отводом дроселя 3.

Устройство работает следующим образом.

От источника 6 через дроссель 3 и диод 5 протекает ток, величина которого задается равной максимальному значению рабочего тока нагрузки 4 . При включении модуляторной лампы 2 формируется передний фронт напряжения на нагрузке 4. При этом ток источника 1 напряжения протекае через дроссель 3, источник 6 тока, лампу 2 и нагрузку 4.

Индуктивность дросселя 3 не оказывает влияния на формирование перенего фронта выходного импульса, так как ток дросселя 3 не меняется, а.переводится из цепи диода 5 в цепь нагрузки 4. Диод 5 запирается, когда ток нагрузки 4 становится больше предварительно заданного уровня тока через диод 5. Такой случай возможен при пробое в нагрузке 4 и приводит к срабатыванию датчика 7 нуля тока, который выдает команду на запирание модуляторной лампы 2 и включение тиристора 9.

Тиристор 9 шунтирует цепь питания нагрузки 4. При этом на первой части обмотки дросселя 3 выделяется практически все напряжение источника 1 питания, которое трансформируется во вторую часть обмотки дросселя 3. Напряжение, наведенное во второй части обмотки дросселя 3, прикладывается к лампе 2 и нагрузке 4 в обратной полярности, что вызывает гашение дуги в нагрузке 4. I Если пробой происходит одновременно в модуляторной лампе 2 и нагрузке 4,. то гашение вакуумной-дуги осуществляется в обоих элементах 2 и 4

При включении тиристора 9 возникает .колебательный процесс в контуре 10, 11, который приводит к выключению тиристора 9, после чего напряжение, прикладываемое к лампе 2 и нагрузке 4, нарастает г лавно за

счет колебательного перезаряда конденсатора 11 через индуктивность дросселя 3. Это способствует восртановлению электрической прочности вакуумных промежутков лампы 2 и нагрузки 4.,Срез импульса напряжения на нагрузке 4 формируется путем отключения лампы 2. Для уменьшения длительности среза в случае большой емкости нагрузки 4 включается тиристор 9. При этом производится ускоренный разряд емкости нагрузки через последовательно соединенные диоды 8 и 12 и тиристор 9.

Предлагаемый импульсный модулятор позволяет подключать нагрузку к сверхвысоковольтному источнику питания и отключать от источника питания при автоматической защите от пробоев как в нагрузке, так и в модуляторной лампе, а также при одновременном пробое в нагрузке и в модуляторной лампе, обеспечивая эффективное гашение пробоев в них. Благодаря плавному нарастанию напряжения на модуляторной лампе и нагрузке после гашения пробоя и отсутствию необходимости отключения источника питания при аварии существенно уменьшается время готовности устройства к повторному включению, что практически дает: возможность не прекращать операцию, которая проводится непосредственно перед аварией, т.е. ликвидировать срывы выполнения операции и увеличить надежность бесперебойной работы устройства.

Формула изобретения

1.Импульсный модулятор по авт. св. ft 417899, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности его в работе, он дополнительно содержит датчик нуля тока

с двумя выходами, тиристор, последовательный ЬС-контур и диод, а дроссель выполнен с отводом, причем вход датчика нуля тока включен между анодом шунтирующего диода и концом обмотки дросселя, дополнительный диод присоединен анодом к отводу дросселя, а катодом к аноду тиристора, катод которого соединен с первым выводом нагрузки, LC-контур включен параллельно тиристору, первый и второй выходы датчика нуля тока соединены соответственно с входом тиристора и входом модуляторной лампы генератора высоковольтных импульсов, которая присоединена анодом к концу обмотки дросселя, а.катодом - ко второму выводу нагрузки.

2.Модулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью

уменьшения длительности среза выходного импульса, введен второй дополнительный диод, анод которого соединен с катодом модуляторной лампы, а катод - с отводом дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР . 417899, кл. Н 03 К 3/53.Н 03 К 7-/б2. 1971.: