Формирователь мощных импульсов для высоковольтного ключевого элемента

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК п 4 Н 02 М БРЕТЕНИ М. Динамии мощных977, с. 135 ИМПУЛЬСОВОГО ЭЛЕЬевй Феай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ МОЦНЫХДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО КЛЮЧЕВМЕНТА(57) Изобретение относится к областипреобразовательной электроники и может найти применение при испытанияхсиловых приборов и оборудования. Целью изобретения является обеспечение ЯО 1457111 возможности формирования импульсанапряжения произвольной формы и ам"плитуды. При подаче постоянного напряжения от источника 1 происходитзаряд конденсаторов 6 и 7, а такжеконденсаторов 11 в ячейках. При поступлении импульсов управления отгенератора 9 через распределитель15 на ключи 8 и 12 к испытуемому прибору 3 сначала прикладывается сумманапряжений на конденсаторах 6 и 7,а затем напряжение на приборе 3 увеличивается на величину напряженияконденсатора 11 первой ячейки. Помере отпирания ключей 12 в последующих ячейках формируется переднийфронт импульса. При занирании ключей12 ячеек в заданной последовательности формируется задний фронт импульсаТ.о., устройство обеспечивает формирование импульса напряжения произвольной формы и амплитуды в однократном режиме. 1 ил.Изобретение относится к преобразовательной электронике и может найтиприменение при испытаниях силовыхприборов и оборудования - силовых5полупроводниковых приборов, коммутаторов и т.п.Целью изобретения является обеспечение воэможности формирования импульса напряжения произвольной формы 10и амплитуды,На чертеже изображена схема формирователя.1Устройство включает источник 1постоянного напряжения, соединенный 15через изолирующий элемент 2 с испытуемым высоковольтным прибором 3,точка соединения которых соединенас первым выводом первой диагоналимоста, противолежащие плечи которого образованы взаимно противоположным последовательным соединением.резисторов 4 и 5 и конденсаторов би 7, а во вторую диагональ указанного моста включен ключ 8, управляемый от задающего генератора 9, обкладка конденсатора моста, служащаявторым выводом первой диагонали моста, соединена с первым выводом первой умножительной ячейки, а другаяобкладка конденсатора соединена свторым выводом первой умножительнойячейки, который соединен с выводомрезистора 10 первой умножительнойячейки, другой вывод этого резистора соединен с обкладкой конденсатора 11 первой умножительной ячейки,точка соединения резистора и конденсатора через управляемый ключ 12 соединена с первым выводом первой умножительной ячейки, который одновременно соединен с катодом диода 13первой умножительной ячейки, параллельно указанному диоду включен резистор 14, а анод диода соединен с 45другой обкладкой конденсатора, которая соединена с первым выводом второй умножительной ячейки, а другаяобкладка конденсатора первой умножительной ячейки соединена,с вторымвыводом второй умножительной ячейкии т.д, по последней (и-й) умножительной ячейки, в которой обкладкаконденсатора соединена с общей точ"Вкой устройства, а управление ключами моста и умножительных ячеек допол"нено распределителем 15 импульсов, который запускается от задающего генератора. Формирователь работает следующимобразом,При подаче постоянного напряженияот источника 1 через изолирующий элемент 2 (таким элементом может служить диод или управляемый ключ) происходит заряд конденсаторов моста иумножительных ячеек через соответствующие резисторы до напряжения источника 1. После этого формировательготов к формированию испытательногонапряжения на испытуемом приборе, аизилирующий элемент 2 отделяет источник 1 постоянного напряжения от цепиформирования испытательного напряжения, построенной на основе моста иумножительных ячеек. Напряжение источника 1 не требует регулировки,выбранное значение напряжения определяет минимальный шаг квантования испытательного напряжения по амплитуде.Формирование испытательного напряжения начинается после заряда конденсаторов моста и ячеек при поступлении импульсов управления на ключи 8,12 и т,д. Последовательность поступления импульсов управления определяется задающим генератором 9 и распределителем 15 импульсов, т,е. эти элементы устройства задают шаг квантования испытательного напряжения во времени. Пусть в момент времениотпирается ключ 8 моста, тогда к испытуемому прибору 3 прикладывается сумма напряжений на конденсаторах б и 7 через открытые диоды умножнтельных ячеек, При отпирании ключа 12 первой умножительной ячейки диод 13 запирается и испытательное напряжение на испытуемом приборе увеличивается на величину напряжения источника постоянного напряжения О. В момент й, когда отпирается ключ и-й умножительной ячейки, амплитуда испытательного напряжения равна (и+ +2)0. При запирании ключей умножительных ячеек в заданной последовательности формируется задний фронт испытательного импульса напряжения. Меняя количество одновременно отпираемых ячеек, можно регулировать шаг квантования по амплитуде, т.е, точность задания напряжения.Данное устройство обеспечивает формирование напряжения произвольной формы и амплитуды в однократном режиме. Такая универсалЬность формиро1457111 Сами конденсаторы рассчитаны на низкое рабочее напряжение. Равномерно распределяется напряжение и мещду заземляющими диодами. Указанное свойство устройства значительно упрощает схему, так как отпадает надобность в дополнительных выравнивающих резистивно-конденсаторных цепочках, и повышает ее энергетические показателиеТехническим эффектом является упрощение контроля и индикации испытательного напряжения, так как он сводится фактически к контролю цифрового кода распределителя импульсов. нен с вторым выводом конденсатора предыдущей ячейки, а второй вывод второго резистора - с первым выводомконденсатора предыдущей ячейки, управляющие входы второго ключевогоэлемента и ключей ячеек соединены свыходами формирователя импульсов управления,45 Формула изобретения Формирователь мощных импульсов для высоковольтного ключевого элемен Составитель А,Меркулова Редактор А.Ворович Техред М.Ходанич Корректор С,ШекмарЗаказ 7488/55 . Тираж 645 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва,. Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вателя обусловлена формированием импульса с квантованием по амплитуде и по времени. При этом относительная точность изменения амплитуды может оставаться неизменной за счет одновременного отпирания нескольких ум-, ножительных ячеек. Следует отметить, что формирование нарастающего и спадающего фронтов требует полностью управляемых двухоперационных ключей. формирование импульса указанным образом позволяет перейти к однократному режиму испытаний, что обеспечивает снижение энергетических потерь, которые в периодических испытаниях ,пропорциональны частоте испытаний.Квантование уровня снижает также потери энергии, связанные С перезарядом паразитных емкостей испытуемого прибора нарастающим высоковольтным импульсом, обеспечивается равномерное распределение напряжения между ключами формирователя как в статике, так и в динамике. Это достигается тем, что конденсаторы устройства объединяют функции накопителей энергии и выравнивающих элементов. 5 10 15 20 25 30 35 40 та, содержащий источник постоянногонапряжения, выход которого через первый ключевой элемент предназначендля подключения к выводам высоковоль.тного ключевого элемента, мостовойэлемент, в одни противоположные плечи которого включены конденсаторы,в другие - резисторы, точка соединения первых выводов первого конденсатора и первого резистора мостовогоэлемента соединена с выходом первогоключевого элемента, между вторымивыводами первого конденсатора и первого резистора включен второй ключевой элемент, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью обеспечения возможности формирования импульса напряжения произвольной формы и амплитуды,введены п последовательно соединенныхячеек, каждая из которых содержитпервый и второй резисторы, диод, подключенный параллельно первому резистору, конденсатор, первый вывод которого соединен с первым выводом второ"го резистора, а второй - с точкойсоединения анода диода и первого вывода первого резистора, ключ, включенный между точкой соединения катода диода и второго вывода первогорезистора и точкой соединения первыхвыводов второго резистора и конденсатора, причем второй вывод первогорезистора первой ячейки соединен спервыми выводами второго резистора ивторого конденсатора мостового элемента, второй вывод второго резистора первой ячейки соединен с вторымвыводом первого резистора мостовогоэлемента, второй вывод первого резистора каждой последующей ячейки соеди