Устройство для управления электронно-лучевым вентилем Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к преобразовательно-коммутационной технике и может быть использовано в быстродействующих высоковольтных выключателях, инверторах напряжения.

По основному авт.св. 907721 известно устройство для управления электронно-лучевым вентилем, содержащее шунтирующую цепь из последовательно соединенных коммутируемого тиристора и гасящего конденсатора, дополнительную цепь из последовательно соединенных тиристора и конденсатора, зашунтированного первым резистором,источник тока, положительный вывод которого подсоединен через последовательно соединенные токоограничительны блок и главный тиристор к клемме для подключения управляющего элект- роДаэлектронно-лучевого вентиля,при этом отрицательный вывод источника тока соединен с клеммой для подключения катода вентиля к положительному выводу источника отрицательного смещения, отрицательный вывод которого подсоединен через второй резистор к клемме для подключения управляющего электрода вентиля и через третий резистор к катоду коммутирующего тиристора шунтирующей цепи tl,

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие при работе вентиля на емкостную нагрузку, что снижает его надежность.

Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства для управления электронно-лучевым вентилем.

Поставленная цель достигается тем,

10 что устройство снабжено дросселем и подключенным катодом к его входному зажиму дополнительным тиристором, причем входной зажим дросселя соединен с анодом тиристора дополнитель15ной цепи, анод дополнительного тиристора - с положительным выводом источника тока, а катод тиристора дополнительной цепи - с клеммой для подключения управляющего электрода

20 электронно-лучевого вентиля.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для управления электронно-лучевым вентилем.

25

Предлагаемое устройство содержит клеммы для подключения анода, катода и управляющего электрода электронно-лу чев6го вентиля1, в анодную цепь которого включены анодный источник 2 питания

30 и омическо-емкостная нагрузка,состоящая в простейшем случае из параллел но соединенных резистора 3 и конденсатора 4. Управляющий электрод 5 вентиля через главный тиристор б и токоограничивающий блок 7 подключен к источнику 8 тока. Между анодом тиристора 6 и минусовой шиной источник питания включена шунтируквдая цепь, состоящая из последовательно соединенных коммутирующего Тиристора 9 и гасящего конденсатора 10. Источник 11 отрицательного смещения через резистор 12 подключен к общей точке ти ристора 9 и конденсатора 10,, и через резистор 13 к управляющему электроду вентиля 1, Между минусовой шиной источника питания и управляющим электродом вентиля включена дополнительная цепочка, состоящая из последовательно соединенных тиристора 14.и конденсатора 15, зашунтированного вы сокоомным резистором 16, причем общая точка тиристора 14 и конденсатора 15 через последовательно соединен ные дроссель 17 и тиристор 18 подключена к плюсовой шине источника 8 тока. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, когда: тиристоры б, 9, 14 и 18 закрыты к управляющему электроду вентиля через резистор 13 прикладывается запирающее напряжение источника 11. Конденсатор 10 заряжен до отрицательного напряжения источника 11, а конденсатор 15 разряжен до нуля через резистор 16. С некоторым опережением перед включением вентиля 1 подается управляющий импульс на тиристор 18, отпирая его. В цепи - источник 8, тиристор 18, дроссель 17 и конденсатор 15 - возникает колебательный процесс, конденсатор 15 заряжается до положительного напряжения, превышающего величину напряжения источника 8. В зависимости от выбранных параметров напряжение на конденсаторе 15 может достигать удвоенного зна чения напряжения источника питания. Резистор 16 не влияет на процесс заряда конденсатора ввиду его высоко омности. После з-аряда конденсатора 15 тиристор 18 запирается, затем одновременно подаются сигналы на управ ляющие электроды тиристоров 6 и 14. Повышенное напряжение конденсатора 5 прикладывается по ниэкоомной цепи к управлякяцему электроду вентиля 1, форсированно перезаряжает входную паразитную емкость вентиля 1 и созд ет всплеск анодного тока вентиля, который ускоренно заряжает конденсатор 4, формируя тем самым крутой передний фронт импульса напряжения на нагрузке. После разряда конденсатор ,15 до напряжения источника 8 тиристо 14 запирается. Установившийся ток управления вентилем начинает протекать от источника 8 через тиристор б и токоограничиваквдее устройство 7. К управляющему -электроду вентиля 1 прикладывается напряжение, равное приблизительно напряжению источника 8 тока, переходной процесс формирования переднего фронта напряжения на нагрузке заканчивается, конденсатор 15 медленно разряжается через резистор 16. Запирание вентиля 1 осуществляется путем включения коммутирующего тиристора 9. В этот момент к аноду тиристора б прикладывается отрицательное напряжение конденсатора 10, что возможно благодаря наличию токоограничивающего блока 7. Ток через тиристор б прерывается, и вентиль 1 запирается. Токоограничивающий блок позволяет при формировании крутого заднего фронта импульса напряжения на входе вентиля ограничить ток через источник питания и шунтирующую цепь. Закрытое состояние вентиля 1 поддерживается отрицательным напряжением источника 11, подключенного к вентилю через резистор 13. С момента отпирания тиристора 9 конденсатор 10 начинает перезаряжаться. После закрытия тиристора 9 конденсатор 10 вновь перезаряжается до отрицательного напряжения источника 11. Устройство готово к повторному циклу работы. Использование изобретения обеспечивает высокое быстродействие коммутирующих устройств, выполненных на базе мощных высоковольтных электронно-лучевых вентилей, используемых, например, для подключения к высоковольтному источнику напряжения инжекторов термоядерных установок, которые представляют собой нагрузку емкостного характера. Высокая скорость формирования напряжения на инжекторе позволяет улучшить фокусировку пучка ионов инжекторов и соответственно повысить з ффективность их работы. Формула изобретения Устройство для управления электронно-лучевым вентилем по ант.св. № 907721, отличающееся тем, что, с целью повышения .надежности, и быстродействия, оно снабжено дросселем и подключенным катодом к его входному зажиму дополнительным тиристором, причем выходной зажим дросселя соединен с анодом тиристора дополнительной цепи и анод дополнительно,го тиристора - с положительным выводом источника питания,а катод тиристора дополнительной цепи соединен с клеммой для подключения управляющего электрода электронно-лучевого вентиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 907721, кл. И 02 Ml/08, 02.12.80