Импульсный трансформатор

.СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЗЕэ Н 01 Р 1 ТЕТ СССРИ ОТНРЫти о ССС61.СССР 9.СССР65. Т ед- грузенн ГОСУДАРСТБЕННЙ НО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФО содержащий первичную и втори обмотки, последовательно сое,801078474 А БРЕТЕНИЬСТВУ с первичной обмоткой накопитель электрической энергии, управляемый ключ и зарядное устройство, параллельно подключенное к накопителю энергии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения крутизн ны фронта выходного импульса, он имеет дополнительные управляемый ключ и зарядное устройство, вторичная обмотка выполнена в виде сверРУ- той в спираль полосковой линии, состоящей из двух. токопроводящнх лент, дополнительное зарядное устройство подключено параллельно дополнительному ключу, который подключен к концам токопроводящих лент, пр назначенных для подключения на ки..Цель изобретения - увеличение крутизны фронта выходного импульса напряжения импульсного трансформатора.Поставленная цель достигается тем, что импульсный трансформатор,60 Ь 5 Изобретение относится к высоковольтной импульсной электротехнике, в частности, к высоковольтным импульсным трансформаторам, и может быть использовано в импульсных электроэнергетических, радиотехнических,5 радиолокационных устройствах для повышения напряжения мощных электрических импульсовИзвестен импульсный трансформатор, содержащий первичную и вторичную обмотки и конденсатор, включенный параллельно вторичной обмотке, причем для снижения искажений форью импуль" са высоковольтная первичная обмотка выполнена из провода с высоким 15 удельным сопротивлением 1.1 3.Недостатком его являются большие потери энергии из-за выполнения обмотки из провода с высоким удельным сопротивлением. 20Известен спиральный генератор, содержащий несколько проводящих и изоляционных лент, наложенных поочередно одна иа другую и свернутых в спираль, так что каждая пара соаедних проводящих лент образует полосковую линию, искровой разрядник, подключенный параллельно входу половины, считая от крайней, последовательно расположенных полосковых линий 21.З 0Недостатком данного генератора является то, что он не позволяет генерировать болыаую энергию, так как в нем накопленная энергия определяется величиной емкостей полосковых линий и емкостей между полос 35овыми линияьщ, Эти емкости имеют небольшие величины, Для их увеличения необходимо значительно повысить габариты и вес генератора.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является импульсный трансформатор, содержащий первичную и вторичные обмотки, последовательно соединенные с первичной обмоткой накопитель электричес кой энергии, управляемый ключ и зарядное устройство, подключенное параллельно к накопителю энергии 3 )Недостатком этого устройства является малая крутизна Фронта выход ного импульса из-за того, что получаемый на вторичной обмотке импульс сначала заряжает паразитиые межвитковые емкости и только после этого подается на нагрузку. Заряд этих 55 емкостей происходит в течение неко-. торого времени, что удлиняет длительность фронта выходного импуль, са. содержащий первичную и вторичнуюобмотки, последовательно соединенные с первичной обмоткой накопительэлектрической энергии, управляемыйключ и зарядное устройство, параллельно подключенное к накопителюэнергии, имеет дополнительные управляемый ключ и зарядное устройство,вторичная обмотка выполнена в видесвернутой в спираль полосковой линии,состоящей из двух токопроводящихлент, дополнительное зарядное устройство подключено параллельно дополнительному ключу, который подключенк концам токопроводящих лент, предназначенных для подключения нагрузки,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого импульсного трансформатора.Импульсный трансформатор содержитпервичную обмотку 1, вторичнуюобмотку 2, ферромагнитный сердечник 3, ключи 4 и 5. Кроме этого начертеже представлен накопительэлектрической энергии - конденсатор б, источник постоянного напряжения - зарядные устройства 7 и 8,загрузка 9. Вторичная обмотка 2выполнена в виде свернутой в спиральполосковой линии, состоящей из двухпроводящих лент 10 и 11, изолированных двуг от друга по всей длинеспирали изоляция на чертеже не приведена ).Трансформатор может быть выполненв воздушном исполнении и с магнитопроводом, использование которогопозволяет повысить коэффициент связи между обмотками,Импульсный трансформатор работаетследующим образом.В начальный момент времени накопительный конденсатор б заряжен зарядным устройством 8, вторичная обмотка иа полосковой линии заряженазарядным устройством 7, ключи 4 и 5разомкнуты.Рабочий цикл начинается с одно.:временного замыкания ключей 4 и 5.При этом конденсатор б разряжаетсячерез ключ 4 на первичную, обмотку 1трансформатора и на вторичной обмотке от этого разряда индуктируетсяимпульс напряжения с небольшой крутизной фронта,Одновременно при замыкании.ключа 5 (он может быть включен на любомконце линии ) от него по линии начнет распространяться в сторону открытого конца волна напряжения. По мере движения волны распределенные емкости, образованные смежными витками спирали, включаются последовательно, Когда падающая волна достигаетоткрытого конца спирали амплитудаимпульса напряжения между началом иконцом спирали будет Б = пУЮ, где л -1078474 Составитель В,МясниковаТехред Ж.Кастелевич Корректор А.Повх Редактор Е. Папп Заказ 973/45 Тираж 683Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 число витков спирали, Оо - зарядноенапряжение. После отражения от отк-рытого конца линии напряжение вней в линиименяет знак на противоположный - инвертирует, В момент,когда отраженная волна достигает 5ключа 5, процесс перезарядки линиизаканчивается и амплитуда импульсанапряжения на выходе линии достигает максимальной величины 0 = 2 п 0,Этот импульс напряжения складывается с трансформированным на вторичной обмотке импульсом от разрядаконденсатора 6 и на нагрузку 9 тоже подается импульс.Выходной импульс имеет значительно большую крутизну фронта, чем еслибы вторичная обмотка была выполненатолько традиционным способом, корректирующие устройства могут дополнительно повысить крутизну выходногоимпульса,Преимуществом предлагаемого импульсного трансформатора, кроме того, является. то, что за счет автономной зарядки вторичной обмотки на нагрузке можно получить разные по форме и амплитуде импульсы напряжения.Для этого необходиМо менять зарядноенапряжение полосковой линии,.т.е.зарядное устройство 8 должно представлять собой регулируемый источник постоянного напряжения. Таким образом, выполнение вторичной обмотки импульсного трансформа- . тора в виде полосковой линии, свернутой в спираль позволяет уменьшить длительность фронта (крутизна фронта увеличивается ) выходного импульса и получить на нагрузке импульс с амплитудой напряжения, превышающей амплитуду напряжения на вторичной обмотке традиционноГо импульсного трансформатора. По сравнению с аналогом при одинаковых габаритах предлагаемое устройство позволяет генерировать предельно большую энергию, которая определяется в основном накопленной энергией в конденсаторе б и которая передается в нагрузку 9 за счет индуктивной связи между обмотками трансформатора, т.е. за счет магнитного поля. Энергия накопленная в полосковой линии составляет значительно меньшую часть генерируемой энергии, Эта энергия выделяется со значительной скоростью, т.е..расходуется в нагрузке в начальной стадии процесса и определяет фронт генерируемого импульса напряжения. Но конструкции. предлагаемыйтрансформатор прост, технология егоизготовления несложна.