Генератор импульсов тока Советский патент 1984 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для возбуждения электромагнитов циклических ускорителей. Известен генератор импульсов тока, содержащий источник постоян;ного напряжения, накопительную конЗденсаторную батарею, два управляемых вентиля, каждый из которых снаб жен устройством для искусственной коммутаций, два диода и индуктивную нагрузку, причем анод первого управляемого вентиля соединен с катодом первого диода и с выводом конденсаторной батареи, катод второ го управляемого вентиля соединен с анодом второго диода и с другим выводом конденсаторной батареи, индуктивная нагрузка включена между точкой соединения катода первого уп равляемого вентиля с катодом второг диода и точкой соединения анода вто рого управляемого вентиля с анодом первого диода lj . Ввод энергии в емкостной накопитель лроиз.водится в известном устройстве с промежуточным накоплением в зарядном дросселе, что усложняет схему генератора и ухудшает его мас со-габаритные показатели. Известен генератор, импульсов тока, содержащий, конденсаторную бата.рею первый вывод которой соединен с анодом первого управляемого вентиля, катод которого подключен к первому выводу индуктивной нагрузки, второй вывод которой подключен к аноду второго. управляемого вентиля, катод которого соединен с вторы выводом конденсаторной батареи, пер вый вывод конденсаторной батареи подсоединён также через первый диод включенный встречно относительно первого управляемого вентиля, к второму выводу индуктивной нагрузки, первый вывод которой через второй диод, включенный встречно относительно второго управляемого венти ля, подключен к второму выводу конденсаторной батареи, параллельно од ному из указанных диодов включены последовательно соединенные источник постоянного напряжения и третий управляемый вентиль, включенный сог ласно с указанным диодом 2j . Компенсация потерь в генераторе производится за счет перевода части тока индуктивной нагрузки в цепь ис точника питания. С этой целью введе дополнительно третий управляемый ве тиль, подключенный через источник п тания в запирающем направлении к одному из диодов. Перевод тока в цепь источника питания возможен в этом генераторе после момента коммутации (запирания управляемых вентилей, огда ток индуктивной нагрузки переходит в цепь диодов и начинает спадать. Величина напряжения на накопительном конденсаторе зависит от количества энергии, потребляемой от источника питания генератором. В свою очередь эта энергия зависит от среднего потребляемого тока и напряжения питания. Средний ток на этапе дефорсировки обычно невелик, и им можно пренебречь Тогда средний потребляемый ток в известной схеме будет составлять лишь половину общего тока индуктивной нагрузки. Соответственно и напряжение на накопительном конденсаторе будет в два раза меньше максимально возможного. Цель изобретения - увеличение амплитуды импульса тока в индуктивной нагрузке за счет повышения напряжения на конденсаторной батарее. Для этого в генераторе импульсов тока, содержащем конденсаторную батарею, первый вывод которой соединен с анодом первого управляемого, вентиля, катод которого подключен к первому выводу индуктивной нагрузки, второй вывод которой подключен к аноду второго управляемого венти- ля,, катод которого соединен с вторым выводом конденсаторной батареи, первый вывод конденсаторной батареи подсоединен также через первый диод, включенный встречно относительно первого управляемого вентиля, к второму выводу индуктивной нагрузки, первый вывод которой через второй диод, включенный встречно относительно второго управляемого вентиля, подключен к второму выводу конденсаторной батареи, параллельно одному из указанных диодов включены последовательно соединенные истрчник постоянного напряжения и тре тий управляемый вентиль, включенный согласно с указанным диодом, источник постоянного напряжения и третий управляемый вентиль включены последовательно таким образом, что вывод источника постоянного напряжения подключен к выводу индуктивной нагрузки, точка соединения третьего управляемого вентиля и источника постоянного напряжения подсоединена через дополнительный управляемый вентиль к соответствующему выводу конденсаторной батареи, причем третий и дополнительный управляемые вентили соединены одноименными электродами . На фиг. 1 и 2 представлены ваианты электрических схем генератоа импульсов тока; на фиг. 3 - диараммы тока и напряжения на индукивной нагрузке.

Генератор содержит конденсаторную батарею 1, первый управляемый вентиль 2, первый диод 3, дополнительный управляемый вентиль 4, второй диод 5, второй и третий управля мые вентили 6,7, индуктивную нагрузку 8, источник 9 постоянного напряжения.

Генератор работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии батарея заряжена с полярностью, указанной на фиг. 1. В момент i отпирающий импульс управления приходит на вентили 6 и 7. Напряжение питания источника 9 прикладывается к индуктивной нагрузке 8. Происходит деформировка тока. В момент i, отпирающий импульс приходит на вентиль 2. Напряжением на батарее 1, котброе выше питающего, вентиль 7 запирается, ток индуктивной нагрузки 8 замыкается по цепи: вентиль б батарея 1, вентиль 2.

В момент t отпирающий импульс поступает на вентиль 4. Вентиль 2

запирается, ток индуктивной нагрузки 8замыкается по цепи: вентиль 6, батарея 1, вентиль 4, источник 9. С .этого момента до момента tj от источника 9 потребляется энергия для компенсации потерь в.генераторе.

В момент tj производится запирание вентилей 4 и 6. Ток индуктивной нагрузки 8 замыкается по цепи: диод 3, батарея 1, диод 5. В момент 4. отпирающий импульс приходит на вентиль 7, Ток индуктивной нагрузки 8 замыкается по цепи: диод 3, батарея 1, вентиль 7, источник 9. С этого момента до окончания тока индуктивной нагрузки 8 (ig) от источника 9 также потребляется энергия для компенсации потерь в генераторе.

Таким образом, в отличие от известного генератора, потребление энергии происходит как на участке нарастания тока нагрузки, так и на участке его спада. Тем самым напряжение на накопительном конденсаторе может быть увеличено.

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий конденсаторную батарею, пердый вывод которой соединен с ано дом первого управляемого вентиля, катод которого подключен к первому выводу индуктивной нагрузки, второй вывод которой подключен к аноду вто рого управляемого вентиля, ,катод которого соединен с вторым выводом конденсаторной батареи, первый выво конденсаторной батареи подсоединен также через первый,диод, включенный встречно относительно первого управ ляемого вентиля, к второму выводу I индуктивной нагрузки, первый вывод которой через второй диод, включенный встречно относительно второго управляемого вентиля, подключен к второму йыводу конденсаторной батареи параллельно одному из указанных дио дов включены последовательно соединенные источник постоянного напряжения и третий управляемый вентиль, включенный согласно с диодом, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения амплитуды импульса тока в индуктивной нагрузке за счет повышения напряжения на конденсаторной батарее, источник постоянного напряжения и третий управляемый вен тиль включены последовательно таким образом, что вывод источника постоянного напряжения подключен к выводу индуктивной нагрузки, точка соединения третьего управляемого вентиля и источника постоянного напряжения подсоединена через дополнительный управляемый вентиль к соответствующему выводу конденсаторной батареи, причем третий и дополнительный управ ляемые вентили соединены одноименными электродами.