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

(5+) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к технике формирования мощных импульсов напряжения и тока квазипостоянной амплитуды и может быть использовано для питания лазеров, ускорителей, заряженных частиц и других устройств.

По основному авт. св. № известен генератор импульсов высокого напряжения, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий накопительные конденсаторы, разрядники, зарядные резисторы и источник питания, между накопительными конденсаторами и землей включена корректирующая цепь по крайней мере из одного конденсатораj шунтированного индуктивностью и разрядником, причем источник питания генератора подключен к точке соединения накопительных конденсаторов с.корректирующей цепьюиЗ.

Недостатком известного генератора является то, что он формирует импульс, неравномерность амплитуды которого даже на участке квазипостоянной амплитуды может достигать 15-20. Это вызвано тем oбcтoятeльcтвo, что в начальный момент ток в корректирующем контуре меньше, чем ток в контуре схемы умнои ения, и корректирующий конденсатор вместо того, чтобы разряжаться, наоборот, заряжается, увеличивая тем самым спад напряжения на нагрузке в начале импульса.

Цель изобретения - повышение равномерности амплитуды импульса на нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов высокого напряжения, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий накопительные конденсаторы, разрядники, зарядные резисторы и источник питания, в котором между накопительными конденсаторами и землей включена корректирующая цепь по крайней мере из одного конденсатора, шунтирован9ного индуктивностью и разрядником, причем источник питания генератора подключен к точке соединения накопи тельных конденсаторов с корректирующей цепью, введены блок управления, блок сравнения и датчик тока, при этом управляющие электроды разрядника корректирующего контура и первого разрядника схемы умножения соединены с выходами блока управления, вход которого через блок сравнения соединен с датчиком тока, включенного в корректирующий контур. Включение в схему управления гене ратором обратной связи, а именно дат чика тока и блока сравнения, позволяет подключать генератор к нагрузке В момент, когда ток в корректирующем контуре станет равным или больше ожи даемого тока в . контуре схемы умножения. Тем самым исключается режим зарядки корректирующего конденсатора в начале импульса, а значит, повышается равномерность амплитуды импульс э. фиг. 1 дана схема генератора; на фиг. 2 и 3 кривые напряжений и токов в схеме генератора соответственно с задержкой подключения генера тора к нагрузке до момента, когда ток в корректирующем контуре будет равным ожидаемому току в контуре схе мы умножения и без задержки. Генератор содержит накопительные конденсаторы 1, разрядники 2, корректирующий конденсатор 3 зашунтированный цепочкой из индуктивности k и разрядника 5- Выводы накопительных и корректирующего конденсаторов соединены через зарядные резисторы 6 с источником 7 питания. Управляющие электроды разрядника 5 корректирующего контура и разрядника 2 схемы ум ножения соединены с выходами блока 8 управления, вход которого через блок 9 сравнения соединен с датчиком 10 т ка. Выход генератора соединен с нагрузкой J 1 . Генератор работает следующим образом. В блок 9 сравнения выставляют ожи даемую величину тока в контуре схемы умножения. От источника 7 питания че рез зарядные резисторы 6 происходит зарядка накопительных конденсаторов и корректирующего конденсатора 3 с полярностью, обратной полярности накопительных конденсаторов. 2 .4 Затем с блока 8 управления выдается импульс на запуск разрядника J корректирующего контура. Разрядник 5 срабатывает, начинается переходный процесс в корректирующем контуре. Через время t-j (фиг. 2), когда ток (кривая 1) в корректирующем контуре достигает величины ожидаемого тока (кривая 2) в схеме умножения и сигнал, снимаемый с датчика тока, станет равным заданному в блоке сравнения, последний выдает импульс на блок управления. С блока управления выдается импульс на срабатывание разрядников 2 схемы умножения, подклюмая тем самым генератор к нагрузке, На нагрузке формируется импульс (кривая 3)) являющийся суммой двух составляющих: одна составляющая - напряжение (кривая ), формируемое разрядом корректирующего конденсатора 3, другая составляющая - напряжение (кривая 2), формируемое конденсатора ми 1. Обеспеч нем задержки подключения генератора к нагрузке достигается высокая стабильность амплитуды импульса, что хорошо иллюстрируется сравнением рассмотренных кривых (фиг. 2) с кривыми (фиг. 3) когда запускаются оба контура одновременно. Выполнение генератора по предлагаемой схеме по сравнению с базовым позволяет значительно увеличить равномерность амплитуды импульса. Формула изобретения Генератор импульсЪв высокого напряжения по авт. св. № Ь403Ь2, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности амплитуды импульса на нагрузке, в него введены блок управления, блок срав- нения и датчик тока,при этом управляющие электроды разрядника корректирующего контура и первого разрядника схемы умножения соединены с выходами блока управления, вход которого через .блок сравнения соединен с датчиком тока, включенного в корректирующий контур. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 3/53, 11.03.76,

ь

т

т

/1