Генератор импульсов высокого напряжения Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к высоковольтHog импульсной технике, в часгаости к генераторам высоковольтных импульсов, и может быть использовано для испыта-i ния изоляции. По основному авт. св. Mi 86О294 известен генератор импульс об высокого напряжения, содержащий источник питания, подключенный через два защитных дросселя к ступеням накопительных конденсаторов, причем каждая ступень состоит из двух поспедо&ательно соеданетных конденсатрро&. Генератор содержит также зарядаые дроссели, соединенные с одноименными обкладками накопительных конденсаторов между ступенями, и разрядники, включенные между ксжденсаторами соседних ступеней, при этом о& щая Клемма конденса гора первой ступени подключена к первому полюсу источника питания, через первый защитный дроссель имеющий отвод , соединенный через раз рядник с вторым полюсом,. :К последяе- му подключены противоположные кдаммы конденсаторов первой ступени, причем одна из этих Клемм подключена через зевцитный дроссель. За счет разряда емкостных накопителей на зарядные дроссели, а также продолжающейся после достижения максимума напряжения инверсии заряда через защитный дроссель с отводом, уровень напряжения на выходе генератора после достижения амплитуды падает по закону косинуса. При достаточно низкоомной нагрузке падшие напряжения на вершине импульса обусловлено также разрядом емкостных накопителей устройства на нагрузку Cll. Однако во многих случаях практики высоковольтной техники требуется плоская вершина импульса или малый спад напряжения на длине импульса. Целью изобретения является снижение спада напряжения на выходе генератора. Поставленная цель достигается тем, что генератор импульсов вьсокого напряжения снабжен блоком запуска с двумя выходами задержанного и опережающего 395 импульсоб, при этом разрядник между первой и второй ступенью, а также разрядрик между отводом и вторым полюсом источника выполнены управляемыми, при этом их управляющие электроды подключены к выходам блока запуска так, что электрод первого разрядаика подключен к выходу засбержанного импульса, а элект род второго разрядника - к выходу опережакяцего импульсов. Это позволяет, регулируя задержку между запускающими импульсами, добиться такого положения напряжений от инвертируемой и неинвертируемой часте,й каскада, что вершина импульса на выходе генератора будет практически прямоугольной. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема генератора; на фиг,2 кривые изменения суммарного напряжения на накопителях инвертируемой и не твертируемой частей каскада, а также импульс на Выходе генератора. Источник I постоянного (выпрямленного) тока подключен через защитные дроссели 2 и 3 к ступени- накопительных конденсаторов 4, по цва в каждой ступени. Разрявники 5-7 включены между ступенями, зарядные дроссели 8 включены между одноименными обкладками накопительных конденсаторов соседних С1упеней. Дроссель 2 имеет отвод, между которым и общей заземленной шиной включен дополнительный разрядник 9. Разрядник 9, S ., , включенный между первой и второй ступенями, вьтрлнены трехэлектродными управляемыми, управляющий электрод разрядника 9 подключен к выходу 11 блока Ю запуска, а управляющий электрод разрядаика 5 подключен к выходу 12 блока запуска. Блок 10 запуска имеет регулируемый временной савиг между импульсами, выдаваемыми На выходы .11 и 12. При включении источника 1 конденсаторы 4 заряжаются. После окснчания зарядки в момент времени t О ((|иг. 5 от блока Ю запуска выдается первый (опережающий) импульс с выхода 11, запускающий разрядник 9, При этом кшденсаторы нижнего плеча схемы перезаряжарются через дроссель 2 и разрядник 9, Спустя время -fe блок Ю запуска с ВЬ1хода 12 выдает второй (задержанный) им пульс, заго кающий разрядник 5. После срабатывания последнего конденсаторы 4 первой и второй ступеней соединяются последовательно, срабатывает разрядник 994 затем разрядник 7 и импульс 13 наггряжения выдается на нагрузку. При этом етот импульс 13, появившийся в момент времени-t -Ц, включает сумму fiаиряжениЯ на конденсаторах верхнего плеча (кривая 14) и сумму напряжений на конденсаторах нижнего плеча (кривая 15). При этом за счет разрядника на разрядные дроссели 8 и нагрузку при кривая 14 спадает во времени, а кривая 15 за счет продолжакядейся инверсии заряда на кш денсаторах 4 нижнегр плеча имеет нарастающий характер. Регулируя время задержки t , добиваются минимального спап напряжения на выходе генератора в течение требуемой длины импульса At . Дополнительные возможности регулирования заложены в перемещении точки отвоца на цросселэ 2, гак как при этом меняется период инверсии заряда на конденсаторах нижнего плеча. Использование изобретения позволяет подучать высоковольтные импульсы микросекундного циапазона практически прямоУг ольной формы со спацом не более 1%, тогда как в известном устройстве форма импульса экспшенциальна со спацом 1О%. Такие импульсы прецставляют собой особую важность при питании ус« рителей, требующих моноэнергетичности пучка, а также при некоторых испытаниях изоляши. Генератор позволяет, меняя время задержки и место отвода на дросселе, в широких пределах регулировать форму импульсш, добиваясь прямоугольной, траVTfllTYOTJriQ TTt-TT ТТ TTir пецеицальной или колоколообразной. Формула изобретения Генератор импульсов высокого напряжения по авт. св. N 860294, о т л ичающийся тем, что, с целью снижения спада напряжения на выхода генератора, он снабжен блоком запуска с двумя выходами задержанного и опережающего импульсов, при этом разрядник между первой и второй ступенью, а также разрядник между отводом и вторым полюсом источника вьптолнены управляемыми, при этом их упраВл$пощие электроды подключены к выходам блока запуска так, что электрод первого разрядника подключен к выходу задержанного импульса, а электрод второго разрядника - к выхос операжвющего импульса. Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе 1. Автсрское свидетельство СССР N 860294, 07.08.79.