Генератор импульсных напряжений Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

(5) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

1

Изобретение относится к области

высоковольтной импульсной техники, .в частности к генераторам импульсных напряжений, собранным по схеме Аркадьева-Маркса.

Известен генератор импульсных напряжений собранный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий накопительные конденсаторы, зарядные резисторы и управляемые разрядники, образующие последовательно соединенные каскады, в шТР.Йом:Для уменьшения времени срабатывания генератора с помощью конденсатора связи надежно обеспечивается 100%-ное перенапряжение на последующем разряднике при срабатыва- . НИИ предыдущего 11.

Недостатком этого генератора яв-: ляется значительное время срабатывания.

Известен также генератор, собранный по схеме Аркадьева-Маркса и содержащий накопительные конденсаторы, управляемые и неуправляемые разряд|Ники и зарядные резисторы, образующие последовательные каскады, причем в первом каскаде использован разрядник тригатронного типа с диэлектрической втулкой и шунтирующим разрядник конденсатором, а другие управляемые разрядники - газовые тригатроны 2.

Недостатком этого генератора является значительное время срабатыва10ния его стабильности и невысокой надежности работы. Указанный недостаток объяеняется тем, что связь между тригатронами выполнена так, что управляющий сигнал (амплитуда не более 0,6 от зарядного напряжения) подается на каждый последующий управляемый разрядник при срабатывании предыI дущего и поэтому общее время срабатывания также велико и равно сумме

20 времен срабатывания всех ступеней при значительном разбросе времени срабатывания . Кроме того, в этом генераторе часты самопроизвольные срабатывания, так как рабочее напряжение сое . тавляет 95 от напряжения самопробоя разрядников. Цель изобретения - уменьшение вре мени срабатывания генератора импульс ных напряжений, увеличение стабильности времени срабатывания и надежности работы генератора. Поставленная цель достигается тем что в генераторе, собранном по схеме Аркадьева-Маркса и содержащем накопительные конденсаторы, управляемые и неуправляемые разрядники и зарядные резисторы, образующие последовательные каскады, причем в .lepBOM кас каде использован разрядник тригатрон ного типа с диэлектрической втулкой и с шунтириющим разрядник конденсатором, а остальные управляемые разряд ники - газовые тригатроны, конденсатор, шунтирующий первый управляемый разрядник, подсоединен к заземленному электроду разрядника через введенный резистор, а общая точка конденсатора и резистора соединена конденсаторами связи с управляющими электродами разрядников в других каскадах генератора так, что конденсатор связи предыдущего .каскада включен последовательно конденсатору связи последующего каскада. В этом генераторе подача пусковогс импульса производится одновременно на все управляемые разрядники после срабатывания разрядника первого каскада. Время срабатывания генератора равно сумме времени срабатывания первого разрядника, наибольшего из времен срабатывания управляемых разрядников других каскадов и времени срабатывани каскадов с неуправляемыми разрядниками. Таким образом, преимущество предложенной схемы возрастает с увеличением числа каскадов генератора (если число управляемых разрядников не менее 0,/f-0,5 от общего числа разрядников). Разброс времени срабатывания в генераторе также уменьшается, так как уменьшается число последовательно срабатывающих разрядников. Кро ме того, применение схемы запуска управляемых разрядников генератора позволяет на управляющие электроды подавать импульсы с амплитудой равной i зарядному напряжению ступени. Это при водит к тому, MTQ в генераторе происходит более сильное усиление поля в управляемых разрядниках, что, в свою очередь позволяет, не увеличи90 4 вая времени срабатывания генератора, уменьшить напряжение на разрядниках по отношению к напряжению самопробоя и тем самым увеличить надежность работы генератора. На чертеже представлена электрическая схема генератора,. Генератор состоит из накопительных конденсаторов 1, разрядников 2-k, электроды которых являются сборными шинами конденсаторов 1, зарядных резисторов 5j греющего первый разрядник конденсатора 6, пускового резистора 7, конденсатор 8 связи, обратного токопровода - корпуса 9, диэлектри ческой втулки 10 и пускового электрода 11. Разрядники генератора 2-3 управляемые: 3 - газовые тригатроны, а 2 - тригатрон с диэлектрической втулкой 10. Генератор импульсных напряжений работает следующим образом. Давлением газа в корпусе устанавливается выбранное рабочее напряже ние - 0,8 от напряжения самопробоя разрядников, производится зарядка накопительных 1 и греющего 6 конденсаторов через резисторы 5, 7. На поджигающий электрод 11 разрядника 2 подается запускающий импульс напряжения, что приводит к усилению электрического поля в разряднике, пробою поверхности диэлектрической втулки 10 и пробою основного промежутка разрядника 2. Через разрядник 2 разряжается накопительный конденсатор 1 первого каскада и конденсатор 6, разряд которого приводит к уменьшению времени коммутации разрядника 2. Возникающий при разряде конденсатора 6 импульс напряжения на резисторе 7 через конденсаторы 8 подаются одновременно к поджигающим электродам разрядников 3, вызывая их срабатывание, затем срабатывают все неуправляемые разрядники и импульс напряжения на выходе генератора прикладываются к нагрузке. Проведенными испььтаниями установлено, что шестиступенчатый генератор импульсных напряжений, у которого три ступени имели управляемые разрядники, обеспечил на нагрузке 500 Ом импульс напряжения 1-80 кВ с фронтом 6 не. Конденсаторы связи в предложенном генераторе включены последовательно, т.е. работают только на напряжение одной ступени, следовательно, за счет