Генератор высоковольтных импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано при физических исследованиях электрической прочное ти различных видов изоляции и в дру- . гих областях техники.

Известен генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник зарядного напряжения, емкостные накоп тели энергии, разрядники, зарядные цепи, выполненные в виде последовательно включенных сопротивлений,, входы которых подключены к высоковольтиьш вьшодам источника зарядного напряжения, заэеп4лякиций и отсекающие разрядники 1 .

Недостатком генератора является маЛыЙ коэффициент . и:спользования.

Известен генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник зарядного напряжения, запускающее уст- ройство, емкостные накопители энергии, разрядники, зарядные цепи, одна из которых вьтолнена из цепочки последовательно включенных вентилей, вход которой подключен к высоковольтному выводу источника зарядного напряжения, а точки соединения высоковольтных вентилей подключены к управляющим электродам разрядников и

через разделительные резисторы к разрядникам и емкостным накопителям энергии, вторая зарядная цепочка выполнена из последовательно включен ных разрядных сопротивлений, каждое из которых подключено через разрядник параллельно емкостному накопителю энергии и фронтовых сопротивлений 12 .,

10

Недостатком известного генератора является малый КОД источника зарядного напряжения.

Цель изобретения - повышение КПД источника зарядного напряжения, 1 оэф15фициента использования генератора и уменьшение времени зарядки генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе высоковольтных им20пульсов , содержащем источник заряд ного напряжения, запускающее устройство, емкостные накопители энергии, разрядники, зарядные цепи, одна из которых выполнена из цепочки после25довательно включенных вентилей, вход которой подключен к высоковольтному выводу источника зарядного напряжения, а точки соединения высоковольтных вентилей подключены к управляю30щим электродам разрядников и через

разделительные резисторы к разрядникам и емкостным накопителям энергии, другая зарядная цепочка выполнена из последовательно включенных разрядных сопротивлений, каждое из которых подключено через разрядник параллельно емкостному накопителю энергии, и формирующих фронты сопротивлений, вход цепочки разрядных и формующих сопротивлений, подключенный к второму высоковольтному выводу источника зарядного напряжения, соединен через высоковольтный вентиль с заземленным выводом емкостного накопителя энергии первой ступени, а разрядное сопротивление последней подключено через высоковольтный вентиль к точке соединения накопителя и разрядника предыдущей ступени и через формирующее сопротивление к нагрузке генератора, причем вентиль первой ступени подключен к отрицательному . выводу источника зарядного напряжения анодом, а вентиль последней ступени подключен катодом к точке соединения емкостного накопителя и разрядника предыдущей ступени.

Подключение входа цепочки разрядных и формирующих сопротивлений, соединенных с одним из высоковольтных выводов зарядного устройства через высоковольтный вентиль с заземленным выводом емкостного накопителя энергии первой ступени, позволяет использовать для зарядки генератора двухполупериодные схемы выпрямления и снизить тем самым потери энергии/ исключает необходимость применения дополнительной цепочки зарядных сопротивлений, что позволяет повысить коэффициент использования генератора и уменьшить время его зарядки.

Введение вентилей в первую и последнюю ступени генератора 6бес печивает протекание тока разряда емкостных накопителей через разрядные сопротивления и разрядники этих ступеней, что расширяет диапазон длительностей импульсов, формируемых генератором без искажений.

На чертеже представлена принципиальная схема генератора. Генератор содержит источник 1 зарядного напряжения, запускающее устройство 2, емкостные накопители 3 энергии, разрядники 4, зарядные цепи, одна из которых выполнена из цепочки последовательно включенных вентилей 5, вход которой подключен к высоковольтному выводу источника 1 зарядного напряжения, а точки соединения высоковольтных вентилей 5 подключены к управляющим электродам разрядников 4 и через разделительные резисторы б к разрядникам 4 и емкостным накопителям 3 энергии. Вторая зарядная цепочка выполнена из последовательно включенных разрядных сопротивлений 7, каждое из которых подключено через разрядник 4 параллельно емкостному накопителю 3 энергии, и формирующих сопротивлений 8.

Вход цепочки разрядньлх сопротивлее |ний 7 и формирующих сопротивлений 8 подключен к второму высоковольтному выводу источника 1 зарядного напряжения и через вентиль 9 к заземленному выводу емкостного накопителя 3

Q энергии первой ступени. Разрядное сопротивление последней ступени-подключено через вентиль 10 к точке соединения емкостного накопителя 3 и разрядника-4 предыдущей ступени и

через формирующее сопротивление 8 к нагрузке 11 генератора.

Генератор работает следующим образом.

Емкостные накопители 3 заряжаются от источника 1 зарядного напряжения

0 через вентили 5 и сопротивления 7 и 8. Вентили 9 и 10 заперты. Поэтому напряжениена-нагрузке 11 равно нулю. По окончании процесса зарядки от запускакядего устройства 2 подает5 ся импульс напряжения на управляющие электродыразрядников 4 через вентили 5. Разрядники 4 срабатывают и обеспечивают разряд емкостных накопителей 3 через разрядные 7 и формирую0 щие 8 сопротивления на нагрузку 11. Причем емкостные накопители 3 первой и последней ступеней разряжаются на разрядные сопротивления 7 через вентили 9 и 10 соответственно. При этом

5 в на нагрузке 11 формис уется импульс заданной формы.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить КПД источника зарядного напряжения и умень0 шить его установленную мощность в два раза, исключить дополнительную цепочку зарядных сопротивлений, что повышает коэффициент использования генератора и уменьшает время его за рядки.

Формула изобретения

Генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник зарядного напряжения, запускающее устройство, емкостные накопители энергии, разрядники, зарядные цепи, одна из которых выполнена из цепочки последовательно включенных вентилей, вход которой .подключен к высоковольтному выводу источника зарядного напряжения, а точки соединения высоковольтных вентилей подключены к управляющим электродам разрядников и через разделительные резисторы к разрядникам и емкостным накопителям энергии, другая зарядная цепочка выполнена из последовательно включенных разрядных сопротивлений, каждое из которых подклю