Генератор высоковольтных импульсов

СООЭ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 119) (11) К 3 53 т ВСЕСОЮЗНАЯ ПАТЕКТЮ ТЕл 94 ЧЕСКА Б 4 ЬЛИО 1 Е;,АПИСАН И БРЕТЕН ВТОРСНОМУ СВ ЬСТ в. М.: Совет 40, рис, 7.12.ство СССР(71) Институт электрофизики Уральского отделения АН СССР(56) Месяц Г,А. Генерирование моп 1 н наносекундных импульсоское радио, 1974, с. 1Авторское свидетельВ 76489, кл. Н 03 К 3 4) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к высоковольтным импульсным генераторам синверсией векторов напряжения и может быть использовано для испытаниявысоковольтного оборудования, а также для питания злектрофизическихустройств импульсами высокого напряжения прямоугольной формы, Цель изобретения - получение импульсов прямоугольной формы и повышение КПД уст1531190 510 20 ЗО 35 40 45 50 ройства. Устройство содержит ряд последовательно соединенных конденсаторов, которые заряжаются через зарядные элементы 2 и 3, источник 4 питания, первые цепочки инверсии напряжения, содержащие последовательно включенные катушки 5 индуктивности, разрядники 6 и диоды 7, подключенные параллельно каждому второму конденсатору ряда, эарядно-разрядное сопротивление 8, схему 9 запуска разрядников. Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к генераторам высоковольтных импульсов с инверсией векторов напряжения, и может быть использовано для испытаний высоковольтного оборудования, а также для питания электрофиэических устройств импульсами высокого напряжения с формой, близкой к прямоугольной.Цель изобретения - получение импульсов напряжения прямоугольной формы путем осуществления режима частичного разряда конденсаторов и повышение КПД устройства.На чертеже приведена принципиальная схема генератора високовольтных импульсов.Генератор содержит ряд последовательно соединенных конденсаторов 1, зарядные элементы, выполненные в виде двух цепочек иэ последовательно соединенных диодов 2 и 3, источник 4 питания, первые цепочки инверсии напряжения, содержащие последовательно соединенные катушки 5 индуктивности, разрядники 6 и диоды 7, и подключенные параллельно каждому второму конденсатору ряда эарядно-разрядный резистор 8, схему 9 запуска разрядников и вторые цепочки обратной инверсии напряжения, содержащие последовательно соединенные катушки 10 индуктивности, разрядники 11 и обратно включенные диоды 12.Генератор высоковольтных импульсов работает следующим образом.От источника 4 питания происходит заряд конденсаторов 1, Первый конденсатор, одна из обкладок которого заземлена, заряжается от источника 4 питания непосредственно. Остальные конденсаторы заряжаются через цепочПоставленная цель достигается введением второй цепочки инверсии параллельно каждой первой, содержащей последовательно включенные катушки 1 Оиндуктивности, разрядники 11 и диоды,включенные обратно по отношению к диодам первой цепочки инверсии напряжения, и выполнением зарядных элементов 2 и 3 в виде цепочки иэ последовательно соединенных диодов. 1 э.п.ф-лы, 1 ил. ки полупроводниковых диодов 2 и 3 ирезистор 8, Например, второй конден:сатор заряжается по следующей цепи:положительная клемма источника 4 питания - второй конденсатор 1 - зарядная цепочка из диодов 2 - резистор 8 -отрицательная клемма источника 4 пи- о тания, При этом полярность напряжения на каждом втором конденсаторе такова, что инверсия напряжения на нихвозможна только через цепочки, содержащие диоды 7. Инверсия через диоды 12 невозможна, поскольку последние включены в обратном направлении по отношению к полярности напряжения на каждом втором конденсаторе.По окончании процесса заряда кокоденсаторов подается импульс запуска на разрядники 6 от схемы 9 запуска разрядников. После замыкания разрядников 6 происходит инверсия напряжения на каждом втором конденсаторе, что переводит схему в следующее состояние: диоды 7 заперты обратным напряжением конденсаторов 1; в разрядниках 6 происходит восстановление их электрической прочности; каждый диод 2 и 3 в цепочках заперт обратным напряжением двух последовательно соединенных конденсаторов 1; диоды 12 в цепочках обратной инверсии напряжения открыты и к разрядникам 11 приложено напряжение конденсаторов 1; суммарное напряжение конденсаторов 1 приложено к нагруэочному резистору 8 (резистор 8 участвует и в процессе зарядки цепочки конденсаторов и при их разрядке, поэтому называется зарядноразрядным). Данноесостояние элементов генератора сохраняется в течение времени действия импульса высокого напряжения наФормула изобретения Составитель Д. Новичков Редактор Г. Волкова Техред М.Дидык Корректор, М. ШарошиЗаказ 7965/55 Тираж 8 р 4 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,;1 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 5 153119 резисторе 8, т.е. в течение плоской части импульса, когда происходит частичный разряд конденсаторов 1 на нагрузку, Спустя заданный промежуток времени, равный длительности плоской части импульса и достаточный для деионизации и восстановления электрической прочности разрядников 6 (характерные времена составляют 10 -10 с) 10 от схемы 9 запуска разрядников подается импульс запуска на разрядники 11 в обратных цепочках инверсии. Замыкание разрядников 11 приводит к обратной инверсии напряжения на каждом 15 втором конденсаторе 1. При этом происходит формирование спада напряжения на нагрузке и генератор переходит в первоначальное состояние: диоды 7 открываются и к разрядникам 6 приклады вается напряжение конденсаторов 1; диоды 12 запираются обратным напряжением и в разрядниках 11 происходит восстановление их электрической прочности; напряжение на резисторе 8 от сутствует; диоды 2 и 3 открыты и от источника питания происходит подзаряд частично раэрядившихся на нагрузку конденсаторов 1.После подзаряда конденсаторов 1 до 30 первоначального напряжения источника 4 питания рабочий цикл устройства повторяется.Таким образом, по сравнению с известным, осуществление частичного 35 разряда конденсаторов генератора позволяет формировать на нагрузке импульсы напряжения с формой, близкой к прямоугольной. Длительность импульса и спад напряжения на нагруз ке в течение импульса регулируются задержкой между моментом запуска разрядников 6 (при этом происходит подача напряжения на нагрузку) и моментом запуска разрядников 11 (снятиенапряжения с нагрузки за счет обратной инверсии напряжения). 1. Генератор высоковольтных импульсов, содержащий ряд последовательно соединенных конденсаторов, зарядные элементы, источник питания, первые цепочки инверсии напряжения, содержащие последовательно соединенные катушки индуктивности, разрядники и диоды, подключенные параллельно каждому второму конденсатору ряда, эарядно-разрядный резистор, подключенный первым выводом к последовательному ряду конденсаторов и вторым - к земле, и схему запуска разрядников, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения импульсов напряжения прямоугольной формы путем осуществления режима частичного разряда конденсаторов и повьппения КПД, параллельно каждому второму конденсатору ряда подключены вторые цепочки обратной инверсии напряжения, содержащие последовательно соединенные катушки индуктивности, разрядники и диоды, включенные обратно по отношению к диодам первой цепочки инверсии напряжения.2. Генератор по и. 1, о т л и- чающий с я тем, что, с целью увеличения КПД генератора путем исключения шунтирующего влияния зарядных элементов, последние выполнены в виде цепочек иэ последовательно соединенных диодов.