Генератор импульсного напряжения Советский патент 1985 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к области систем liMnyjTtoCHoro питания ускорителей заряженных чагтх-к . s-o/iiCT быть испольаов-ано для иит ульсиого питания различного родя элйктрпфизических установок.

Известен имг ульсный генератор, у KOTOpoio някоп тельнг(е :элекч5кты выполнень в вгаде Формируюршх линий , сумма ВОЛКОВЫХ conpoTi-iBJieHHfi которых равна сопротивлению нагрузки } .

Недостатком этого iSKepavoja лвляется сравнр тгльно невысская икпульская мо:аиость в натпузкй; обусловленная тем. что накоптге;Н;;л в к окд Е КС а то pax фо pi- i-rp (их л ин -гй энергг-тя вьц);еляется в нагрузрсс: за довольно длительное гзремя, раиное времени двойного пробега вотгим по линии. Кроме того, амплитуда напряжения на согласованной нагрузке оказывается в два раза меньше велл-гчинь максимального напряжения , оазврдаемого генератором.

Наиболее близки ; техническим решением к данному чзсбпйтеяин является генератор -:-i;-v i,v:i;or(.) напряжения содержащий каскад-ч из нсхусстзеинь ;-: формирлпоших линий с Аатлп:пся;.;и -пщук тиБНостей; ;vклioчf нны lи меж;;;у однс-HMBHHbihiH BbiBo/isiMT: сосйдни;: т-гопдеисатороз лннки г сторон i источник гтостсянного нагфяження , cceiAVi-ненный последовательно с эаряднь:элементо и KONSMyTaiopciM тиротроне, лежду анодо:- и катодом которого подктаочегъ; соединекъшге последовательно оцнс мен1- ые д в ухо 6 м о то ч .. р сг 3 ;j ед ит ел ь д р-э с селей 2 .

Недостатком известного гс7:арйтора является его низкая ио,ц ;;нос;ть „ обуслонленнак Н8болыим конденсатороп двойньд фопииру701 к-г линий. Это связйпо с тек, м-го при формировании нысоководьтньк ускос тющих имнульсов напрг( на :- е:в--А половинах двойных аорыирую; ;} линяй меняет свою полярность на протиБ;л10лошгуга. Известно, чт;- в дчзлт-ктр,ке конденсаторов ч на:1 :одяш,ихся Б г ереке ком электрическом поле,; вь:;: еляются дополнитель й: е тепловые п т-зри по сразнеиию с при котгфом кокдексаторы находятся по кагфяже-нием одной полярност ь Чреэкерзшй тепловые потери в днзлегстрПс;; кс- де1-и:-ач Ороя нрртюдят к прежденремен)юм Бь;лолу конденсаторов из строя, cHKV;i HHiO их ресурса, (Особенно это скаэ:ыв.;е . ся при ;Ы:|-:ки:. частотах ПОВ7Ю рения .4:-;nyij,сов .

iiejfb изобретения - iKJKM ;ieHia на пежнос и ycTpoiCTBS ,

шй этого геке атор .: .льсного 1апр;;жения 5 соцержагшй касхадь; из iiCivycc гвенных Лормярук51ч1-х ли;;-:; с катушками инпугстиниостей; вклк.чсмнь:м1- между одноиме;пыми ч-,;Я дта;-; : сс1с:ед -1их кондексаторо .; гьп-,, ,.; обе-.. сторон, ИСТОЧНИК ;-:;.--.t HHOTО };аjfii-;:; сния , соедин- -:;-;ы- . :):: ;-;:;:О..з гельис ; уарядиь м нтоь: т; первым 1.ом- ;/татором н,: - яратрояг, между анодом и );ок которого но.;;.:л7очень соединен1ь:е fiOcHaiio ---; .-льно о тнонменHfcie ofii-GTKK днухсбнс;-1ГТ pa aejiHТРЛЬИ;:;: .ттрос гелеиj т чедень второй , ;-;тотз к VfDRTtOf; и дополгн елиные двухоб -юточиыр раздел;-таль.,.: ароссели иричвы к парному ком;; татоггу через лослелонательно сое-,ciHSH:bie раздвли -дг :/:(; тпоссе7 и

ОЛЛ1;/-;еНЬ: ВЫСОК ;СЛ ,&TV.:-b 3biуп- гчз f;i:CX фпр ИруЮ: :::- t Г. .г-С 1 ,-л -f-i -) Гл 1--хГ;-J с--1 - а (

vOriv П:л.-ут. ору ;. .С- ;т С, О Л Н5-:т ел г ы- пг л дозат:-.ч:,нг О .;ин ен ные р-аз ;11 е::ь;;-и ;;рсс;:е и иолх.лючень: : -i-o:; yiCL;)..-; Hi-:iH . крсл-- I)Г сле;н еЧ) кас/ка.ч- и -:изк;:Иа 1--ч- Ь ; :-)а;ги:- ь; пъПоаоз

я Mcajv 4-c; v-r -,- :V,:;:h:N sa HNiOr-i Д-пЧ- MCi .F/:.-гсгс :аскаг;а ч Чз;ссьчл;, : и:чом -- линии черччi :: каска,Г рк, -:н;: :чтл соелинент-Яче гг;слечкччч . :iлл,гo тч-соковол |Та1Й упра.вгч-:.:;нп;й - .4ri,aHi--; -.i усчорительиый дио На ч д, ;:; Г;;ч Ciicpa/ona ими-,г,;,-скч;; 4iV.,аччя .

I енерат;.м5 ;д:дйрчит рч,;т srifa aa-Ob ,2,3,,,, t;;:i4r-4p;- 4;44 чи-ий аепочеч-чогс -гчта , ч г1ччлч .-чч:-;-: акин образом,

;ПЧ; , ИНЧ уЧ ,-v-K4 ЛСТЧ;- ЯКЛЮЧЙНЫ

:-ч;1ч:у ;ч1нсч:;;:;чйчс-з оСл;:адкам -; сссадчич кочдечс Ч ,, р:ОБ чччит с обеих из: :..:тчроч- .,,404; Ч ; uf ;е аа.ки:-1ы зЫл.с;:,ПВ . рмируу:4,«-4 ГгП-ЧЧ, .ч ч ЧИЗКО-псльные iv,))-ч:ч Хгчч- чтлх линий i/oc4iAt/ -iif-jicHC .ч единеьчше дзух-оПмоточчме ч1;Очсчл;: ч ч подсоедкнень; ч гирачрсч-v А., Вь;сэкгнол:атнь0; ьо;ода чГ)Чич ; и чизковольткый зажиь; ее }4:ri4rq очс-Ох иинан к чдат-

рону 6 непосредственно. Высоковольтные зажимы входов всех линий 1,2 .(кроме последнего каскада З) и низковольтные зажимы выходов всех линий через последовательно соединенные двухобмоточные дроссели 7,8 подсоеди нень к тиратрону 9. Между высоковольт ным зажимом входа линии 3 последнего каскада и низковольтным зажимом выхода линии 1 первого каскада подключены соединенные последовательно высоковольтный управляемый разрядник 10 и ускорительный диод 11. Параллельно тиратрону 6 подключен через зарядный элемент 12 источник 13 зарядного напряжения. Разделительные дроссели 4-8 вьтолнекы с двумя обмотками, намотанньии бифилярно на общем сердечнике ,

Работа генератора происходит еледуклцим образом.

После зарядки формирукяцих линий I - 3 от источника 13 постоянного напряжения через зарядный элемент 12 и обмотки дросселей 4, 5 до напряжеНИН питания одновре данно включают тиратрюны 6 и 9. При этом на входе и выходе каждой из линий I - 3 создаются положительные перепада напряжения половинно от амплитуды, поскольку при м.1браиных значениях волнового сопротивления линий и нагрузки для каждой линии эквивалентное сопротивле в е нагрузки сказывается равтдм

удвоенному волновому С ШрОТЯВ Й5НИЮ

линии. Поэтому вход и выход каждой

линии оказываются подключенными последовательно с согласованной нагрузкой, в результате чего амплитуда напряжения на эквивалентной нагрузке для каждого каскада равна напряжению питания. Суммарная же амплитуда напряжения на ускорительном диоде оказьгаается равной числу каскадов. Одновременно с формированием фронта импульса ускоряняцего напряжения поджигается управляемый высоковольтный разрядник 10 и разрядный ток генератора замыкается через ускорительный диод П. При этом генерируется импульсный пучок ускоренных электронов Возникшие при поджиге тиратронов 6 и 9 на входе и выходе каждой линии падающие волны распространяются по линии навстречу друг другу соответственно от входа к выходу и от выхоа к входу. Через время, равное длительности npo6iera волны по линии, емкости каждой из линий оказываются разряженными, а запасенная энергия -. вьзделенной в электронном пучке за время одного пробега волны по хшнии.

Таким образом, напряжение на конденсаторах линий не меняет своего знака, за счет чего ресурс конденсаторов при одинаковых значениях зарядного напряжения возрастает примерно в три раза. Таким образом, заявляемое устройство обладает высокой импульсной мощностью и высоким ресурсом аналога.

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий каскады из искусственных формирукяцих линий с катушками индуктивностей, включенньми между одноименными выводами соседних конденсаторов линии с обеих сторон, источник постоянного напряжения, соединенный последовательно с зарядным элементом и первым коммутатором на тиратроне, между анодом и катодом которого подключены соединенные последовательно одноименные обмотки двухобмоточных разделительных дросселей, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, в генератор введены второй коммутатор на тиратроне и дополнительные двухобмоточные разделительные дроссели, причем к первому коммутатору через последовательно соединенные разделительные дроссели подключены высоковольтные зажимы выходов всех формирующих линий и низковольтные зажимы их входов, а к второму коммутатору через дополнительные последовательно соединенные разделительные дроссели подключены высоковольтные зажимы входов всех формирующих линий, кроме последнего каскада, и низковольтные зажимы выходов всех линий, (Л кроме первого каскада, при этом между высоковольтным зажимом входа линии последнего каскада и низковольтным зажимом выхода линии первого каскада включены соединенные последовательно ео х высоковольтный управляемый разрядник и ускорительный диод. СП 00 00