Генератор импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть; использовано в различных схемах. фор мирования импульсов.

Известен импульсный генератор,. содержащий источник питания, разделительный диод, зарядный дроссель, дополнительный разделительный диод, тиратрон, генератор поджига, накопи|тель, клипперный элемент, нагрузку о и дополнительный демпфирующий накопи1ель 1 .

Однако данный генератор обладает низким КПД.

Известен также генератор импульсов,5 соде1эжащий источник питания, выход которого через первый диод и зарядный дроссель подключен к аноду тиратрона и первому выводу искусственной длинной линии, второй вывод кото- го рой соединен с общим проводом, блок поджигающих импульсов, выход которого подключен к сетке тиратрона, катод тиратрона через нагрузку соединен

с общим проводом, параллельно тиратрону и нагрузке включены диод и огра-, ничительный резистор f2.

Однако известный генератор имеет низкий КПД, так как при отсутствии равенства между волновым сопротивлением линии и нагрузочным резистором, в частности, когда последнее меньше волнового сопротивления ли.нии, возникает отраженная волна тока, которая рассеивается на диоде и ограничительном резисторе.

Целью изобретения является повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор, содержащий источник питания, выход которого через последовательно соединенныепервый диод и зарядный дроссель подключен к аноду тиратрона и первому выводу искусственной длинной линии, втброй вывод которой соединен с .общей шиной, блок поджигающих импульсов, выход которого подключен к сетке тиратрона, катод 397 тиратрона через нагрузку соединен с общей шиной, резистор и второй диод, катод которого соединен с анодом тиратроНа, введены накопительный элемент ,. пороговый блок, элемент задержки, элемент совпадения, ключевой элемент, например тиристор, импульсный трансформатор и третий диод, причем первые выводы накопительного элемента порогового блока и ключевого элементх Мерез резистор соединены с анодом второго Диода, вторые выводы накопительного элемента и порогового блока iподключены к общей шине,вход.элемента задержки соединен с выходом блока п6д жигающих импульсов, а выход соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, выход элемента совпадения подключен ко входу управления ключевого элемента, второй вывод которого через первичную обмотку импульсного трансформатора соединен с общей шиной, а вторичная обмотка импульсного трансформатора подключен . .к общей шине и аноду третьего диода, катод Которого соединен с первым выводом искусственной длинной линии. Введение накопительного .элемента, подключаемого между общим проводом и анодом- тиратрона через второй диод и резистор позволяет устранить отрицательную волну напряжения на аноде тиратрона. Она через диод и резистор поступа ет на зарядку накопительного элем,ента Введение порогового блока, подклю ченного параллельно накопительному элементу, позволяет следить за у ровнем напряжения на накопителном эле-; менте и формировать сигнал на выходе устройства в момент, когда напряжение на накопительном элементе достигает уровня, при котором эффектив- ность цепи: защитный (второй) диод, ограничительный резистор, накопительный элемент по защите тиратрона от обратного напряжения снижается. Введение ключевого элемента позволяет управлять разрядом накопительного элемента. Импульсный трансформатор и третий диод позволяют передать энергию разряжаемого с помощью ключевого элемента накопительного элемента в искусственную длинную линию. Элемент совпадения позволяет управлять работой ключевого элемента в момент времени, когда напряжение на накопительном элементе достигло опре0деленного уровня и когда в силовой цепи тиратрона закончился процесс формирования импульса тока путем разрядки искусственной длинной линии и тиратрон восстановил запирающие свойства. Элемент задержки обеспечивает подачу сигнала с выхода -блока поджигающих импульсов на один из входов схемы совпадения .через время, в течение которого происходит разряд линии и тиратрон восстанавливает запирающие свойства. Таким образом, энергия отраженных волн запасается в накопительном элементе и через определенные промежутки времени поступает на подзарядку искусственной длинной линии. На чертеже представлена блок-схема генератора импульсов. Генератор содержит источник 1 питания, первый диод 2, зарядный дрос сель 3 тиратрон t, блок 5 поджига Чих импульсов, искусственную длинную линию 6, второй диод 7, резистор 8, Xи-л нагрузку 9, элемент 10 задерх ки, элемент 11 совпадения, пороговый блок 12, накопительный элемент 13, ключевой элемент И, импульсный трансформатор 15, содержащий обмот- ки 16 и 17, третий диод 18, Работа генератора происходит следующим образом. Искусственная линия 6 заряжается через диод 2 и дроссель 3 от источника 1 . С блока 5 на сетку тиратрона 4 и вход элемента 10 поступает импульс поджига. Тиратрон включается, линия 6 разряжается, на нагрузке 9 формируется импульс тока. Отра : енная от нагрузки волна напрях ения (тока} через диод 7 и резистор 8 поступает на накопительный элемент 13 и заряжает его до определенного напряжения. Затем вновь происходит зарядка линии 6, включение тиратрона Л, подзарядка накопительного элемента 13 и т.д. В процессе работы напряжение на накопительном элементе 13 повышается и при его определенном уровне происходит срабатывание порогового блока 12.Порог срабатывания блока 12 выбирается, исходя из максимального напряжеНия на накопительном элементе 13,при котором еще обеспечивается эффективная защита от обратного напряжения. Сигнал с блока 12 поступает на вход элемента 11. После очередного разряда линии 6 при включении тиратрона k, сигнал с выхода блока 5 через элемент 10 поступает на второй вход элемента 11 и на его.выходе формируется импульс управ ления ключевым элементом Il. Происходит разряд накопительного элемента 13 через открытый ключевой элемент 1 и обмотку 16 трансформатора 15. Напряжение со вторичной обмотки 17 трансформатора 15 через диод 18 поступает на подзарядку линии 6. Вели чина задержки элемента 10 выбирается так, чтобы тиратрон t .находился в момент коммутации элемента 1А и подзарядки лийии. 6 в непроводящем состоянии и восстановил свои запира щие свойства. Далее процессы повторяются. в качестве накопительного элемент 13 может быть использована искусственная длинная линия. Использование данного изобретения позволяет повысить КПД импульсных генераторов, использующих искусственные длинные линии и работающие на несогласованную на грузку. Изобретение может быть также использовано при испытаниях искусственных линий и импульсных конденсаторов, работающих при значительных.токах с целью уменьшения потребляемой от источника питания мощности. . Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий источник питания, выход которого через последовательно соединенные первый диод и зарядный дроссель подключен к аноду тиратрона и первому выводу искусственной длинной линии. 0 второй вывод которой соединен с общей шиной, блок поджигающих импульсов , выход которого подключен к сетке тиратрона, катод тиратрона через нагрузку соединен с общей шиной, peзиctop и второй диод, катод которого соединен с анодом тиратрона, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены накопительный элемент, пороговый блок, элемент задержки, элемент совпадения, ключевой элемент, например тиристор, импульсный трансформатор и третий диод, причем первые выводы накопительного элемента, порогового блока и ключевого элемента через резистор соединены с анодом второго диода, вторые выводы накопительного элемента и порогового блока подключены к общей шине, вход элемента задержки соединен с выходом блока поджигающи х импульсов, а выход соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, выход элемента совпадения подключен ко вХоду управления ключевого элемента, второй вывод которого через первичную обмотку импульсного трансформатора соединен с общей шиной, а вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена к общей шине и аноду третьего диода, катод которого соединен с первым выводом искусственной длинной линии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство,СССР If 26366, кл. Н 03 К 3/05, 1967. 2.Каганов И.Л. Ионные приборы. М., Энергия, 1972, с.282 (прототип)

±