Генератор пачек высоковольтных прямоугольных импульсов наносекундной длительности

(71) Научно-исследовательский инсти тут высоких напряжений при ТОмском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.М.Кирова (53) 621,31953(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 305573, кл. Н 03 К 3/53, 969.2. Воронов В.И, и др, Высокочастотная коммутация большой мощности. - ПТЭ, 1982, У 1, с.151.(54)(57) ГЕНЕРАТОР ПАЧЕК ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ НАНОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ, Жормируемыхв нагрузке, содержащий источник зарядного напряжения, соединенный череззарядные элементы с накопительнымиформирующими линиями,включенными параллельно,и коммутирующее устройствосоединенное с нагрузкой, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коммутируемой мощности иуменьшения искажений Формы пачки прямоугольных импульсов, коммутирующееустройство выполнено в виде группы дников, каждый из которых пн к выходу коммутирующего ува через свою передающую линенную Ферритом.Изобретение относится к высоко+ вольтной импульсной технике и может быть использовано для формирования на нагрузке пачек высоковольтных импульсов наносекундной длительности,Известно устройство, позволяющее получать на нагрузке пачки высоковольтных импульсов, в котором в качестве коммутирующих элементов используются тиратроны и дополнитепь" 1 О ные вакуумные переключатели.Устройство содержит несколько параллельных каналов с Формирующими линиями, коммутирующими тиратронами и вакуумными переключателями для ре гулирования длительности импульсов в пачке 1.Недостатками данного устройства являются его сложность и ограничение по амплитуде импульсов в пачке. 20Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, содержащее источник зарядного напряжения, соединенный через зарядные элементы с накопитель ными формирующими линиями, включенными параллельно, и коммутирующее устройство, соединенное с нагрузкой.гНедостатками известного устройства являются малая коммутируемая мощность и плохое согласование Форми рующих и передающих линий с нагрузкой при Формировании импульсов наносекундной длительности, что приводит к значительным искажениям Формы им пульсов на нагрузке, Особенно это относится к случаю, .когда на нагруз-, ке формируются пачки импульсов наносекундной длительности с наносекундными паузами. В этом случае отражен ные импульсы могут вообще не позволить получить требуемой пачки.Цель изобретения - увеличение коммутируемой мощности и уменьшение искажений формы пачки высоковольтных импульсов наносекундной длительности, формируемых на нагрузке, за счет устранения влияния отраженных импульсов.Указанная цель достигается тем, что в генераторе пачек высоковольтных прямоугольных импульсов наносекундной длительности, формируемых в нагрузке содержащем источник зарядного напряжения, соединенный через зарядные элементы с накопитель-ными Формирующими линиями, включенными параллельно, и коммутирующее устройство, соединенное с нагрузкой,коммутирующее устроистно выполненов виде группы разрядников, каждыйиз которых подключен к выходу коммутирующего устройства через своюпередающую линию, заполненную ферритом.На чертеже приведена принципиальная схема генератора,Генератор содержит источник зарядного напряжения 1, соединенныйчерез зарядные элементы 2 с формирующими линиями 3, которые через коммутирующие разрядники 4 и передающиелинии 5, частично заполненные Ферритом6, предварительно намагниченнымпостоянным током, протекающим черезразделительные индуктивности 7, соединены с нагрузкой 8 и блоком управления 9 разрядниками, выходы которогоподключены к управляющим электродамсоответствующих разрядников 4 и который формирует поджигающие импульсы,сдвинутые во времени для каждогоразрядника,Генератор работает следующим образом,От источника зарядного напряжения1 через зарядные элементы 2 заряжаются формирующие линии 3. Б момент достижения на линиях максимального напряжения от блока управления 9 раз "рядниками 4 подается поджигающийимпульс на первый разрядник, разрядник срабатывает и формирующая линия2 через передающую линию 5, разряжается на нагрузку 8. Ферритовоезаполнение линии при этом не оказывает на передаваемый импульс - никакого воздействия, так как для этого импульса у феррита магнитная проницаемость минимальная. При поступленииФронта импульса к нагрузке остальныепередающие линии 5 оказываются длянего запертыми намагниченным ферритом других передающих линий. Спустявремя необходимой паузы междуимпульсами пачки ( с учетомвремени запаздывания срабатывания разрядника относительноподжигающего импульса) на второй. разрядник поступает поджигающий импульси происходит процесс, аналогичныйописанному, и т.д. до срабатыванияпоследнего разрядника. При этом нанагрузке выделяется столько импуль-,сов, сколько линий включено параллельно, Длительность каждого импульса, определяется длиной соответствующейлинии (при условии одинаковой их кон3 10802 струкции), а длительность пауз между импульсами заранее устанавливается в блоке управления разрядниками,Так, например, при выполнении генератора, состоящим из пяти формирующих линий и рассчитанным на напряжение 1 МВ, можно получить на нагрузке 5 импульсов длительностью 50 нс, амплитудой 0,5 МВ. Искровые разрядники при давлении газа в них 10 1,5-2 Мпа позволяют обеспечить при 48 4указанном напряжении длительность фронта 3%5 нс. Если время паузы рав. но длительности импульса, то на нагрузке выделяется 5 импульсов амплитудой 1 МВ, следующих с частотбй 1 О МГц,Предлагаемый генератор позволяет . значительно увеличить коммутируемую мощность и уменьшить искажения Йормы пачки импульсов на нагрузке отраженными импульсами.