Генератор радиочастотных колебаний с магнитным сжатием импульсов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетскик Социалистических Республик(33) США осудерстеенныи комитет оеета Министрое СССР Опубликова 5,02,7 юллетеньо делам изобретении и открытир.7 2) Автор обретения Иностранец Пауль Р, Иоганнессен(США) Иностранная фирма Мегапульс Инкорпорейт1) Заявитель 54) ГЕНЕРАТОР РАДИОЧАСТОТНЪХ КОЛЕБАНИ С МАГНИТНЪМ СЖАТИЕМ ИМПУЛЪСОВник обретение относится к импульсной тех Известен генератор радиочастотных колеоаний с магнитным сжатием импульсов, содержащий и магнитных цепей сжатия импульса, 5 подсоединенных через выходные трансформаторы к общей нагрузке, причем каждая магнитная цепь сжатия импульса содержит первую резонансную зарядную цепь - последовательно соединенные дроссель, коммутирую щий элемент, например кремниевый управляемый вентиль и конденсатор, к которому подключена вторая резонансная зарядная цепь - последовательно соединенные коммутирующий элемент, например кремниевый управляе мый вентиль, дроссель и конденсатор, к которому подключены последовательно соединенные насыщающийся реактор, диод и первичная обмотка выходного трансформатора и устройство управления, 20С целью увеличения амплитуды импульсов в предлагаемом генераторе к конденсаторам первой и второй резонансных зарядных цепей через резисторы подключены отрицательные полюсы дополнительных источников питания. 25На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 диаграмма, поясняющая его работу. Генератор радиочастотных колебаний содержит и магнитных цепей сжатия импульса, каждая из которых состоит из первой и второй резонансных зарядных цепей, содержащих дроссели 1 ь 12, коммутирующие элементы, например кремниевые управляемые вентили 2 ь 22 и конденсаторы 31, Зе, которые через резисторы 4 ь 4, подключены к отрицательным полюсам дополнительных источников питания.К конденсатору Зе подключены последовательно соединенные насыщающийся реактор 5, диод 6 и первичная обмотка выходного трансформатора 7, вторичная обмотка которого подключена к общей нагрузке 8.Генератор радиочастотных колебаний работает следующим образом.Первоначально конденсаторы 3 3, заряжаются до отрицательного напряжения У, и У, через соответствующие резисторы 4 ь 4 причем У, превышает по величине У. В момент времени 1 о (фиг. 2) на вентиль 2, поступает пусковой сигнал, а конденсатор 31 заряжается до напряжения, немного меньшего, чем 2 Е+И, (состояние 1). Отклонения от этой величины, которая представляет случай заряда без потерь, возникают в результате потерь в дросселе 1 вентиле 2, и конденсаторе 3, во40 45 50 60 время протекания процесса заряда. Время заряда конденсатора 3, отмечено ть Кривая заданного тока 11 является половиной синусоидальной волны, а напряжение 1 з:1 на кондея., саторе 3, имеет вид отрицательной косинусоиды, сдвинутой приблизительно на Е в /гУьВреМенной интервал равен половине периода резонансной угловой частоты. Процесс заряда проиллюстрирован знаками + и-вблизи конденсаторов Зь Зг (фиг, 1), находящимися под значком, отмечающим состояние 1. Этот период заряда заканчивается вмомент времени 1 ь я цепь остается в этом состоянии в продолжении промежутка времени,отмеченном как состояние 2,В течение этого промежутка времени вентиль 2, имеет обратное смещение, и этот временной интервал Т, достаточен для возвращения вентиля в исходное состояние. Интервалвосстановления заканчивается в момент времени 1 г, когда вентиль 2, увеличивает проводимость или включается с помощью пусковогосигнала. Заряд конденсатора 3, изменяетсяили передается на конденсатор Зг и наоборот.Такой взаимный обмен зарядом является постоянным, если конденсаторы имеют одинаковую емкость и во время передачи заряда отсутствуют потери (1 г - кривая зарядного тока). Временной интервал т, взаимного перезаряда и его величина определяются оптимизацией импульсной характеристики вентиля 2 ги минимизацией магнитного сжатия импульса.Как показано, т, несколько меньше, чем тхотя это и не всегда необходимо.Во время, предшествующее временному интервалу т насыщающийся реактор 5, которыйобычно имеет магнитный тороидальный сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса,намагничивается до отрицательного насыщения подмагничивающим током 1 ь, приложенным к верхней обмотке реактора 5. В течениевременного интервала т, напряжение на конденсаторе 3 меняет знак и становится полог1жительным в момент времени 1 г В течениепромежутка времени от 1 г до 1 з напряжениена конденсаторе Зг положительно, и величина,равная заштрихованной площади (фиг. 2) между кривой напряжения и временной осью,переводит насыщающийся реактор 5 из отрицательного в положительное насыщение, Вмомент времени 1, насыщающийся реактор 5насыщается, и его индуктивное сопротивлениестановится весьма малым.Таким образом, конденсатор 3, разряжаетсяв нагрузку в течение сравнительно малогопромежутка времени, обозначенного тз (состояние 3), Результирующая сжатия импульса соответствует отношению тг/тзВыходной каскад сконструирован таким образом, что резонансная цепь, образованнаяконденсатором 3, индуктивным сопротивлени 5 10 15 20 25 30 35 ем насыщенного реактора 5 и нагрузкой, является цепью с неполным затуханием колебаний. Вследствие этого напряжение на конденсаторе 3, меняет полярность, и когда в момент времени т 4 ток 1 з нагрузки становится равным нулю, диод 6 запирается, а его полное сопротивление сильно возрастает. Благодаря этому достигается изоляция между импульсными цепями. Обратное напряжение 1 намного меньше, чем 11= в результате чего обратное смещение на вентиле 2, достаточно для восстановления (состояние 4).В момент, когда вентиль 2 г по истечении временного интервала т, возвращается в исходное состояние, импульсная цепь снова готова к началу генерации выходного импульса.Таким образом, период Т работы импульсной цепи равен сумме временных интервалов ть Ттг, т, и Тг. Число импульсных цепей а, необходимое для генерации непрерывного излучения путем последовательного разряда накопленной энергии, равно отношению Т и тз,Если импульсные цепи работают на нагрузку 8, имеющую высокую добротность Я, а амплитуда пульсации выходной волны удовлетворительна, то нет необходимости для импульсных цепей генерировать каждую полу- волну.Таким образом, число импульсных цепей может быть сокращено. Данные импульсные цепи могут также быть использованы для генерации радиочастотных импульсов заранее заданной формы, в каждом случае число импульсных цепей определяется длительностью и формой радиочастотного импульса. Формула изобретения Генератор радиочастотных колебаний с магнитным сжатием импульсов, содержащий и-магнитных цепей сжатия импульса, подсоединенных через выходные трансформаторы к общей нагрузке, причем каждая магнитная цепь сжатия импульса содержит первую резонансную заряди гю цепь -- последовательно соединенные дроссель, коммутирующий элемент, например кремниевый управляемый вентиль и конденсатор, к которому подключена вторая резонансная зарядная цепь - последовательно соединенные коммутирующий элемент, например кремниевый управляемый вентиль, дроссель и конденсатор, к которому подключены последовательно соединенные насыщающийся реактор, диод и первичная обмотка выходного трансформатора и устройство управления, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью увеличения амплитуды импульсов, к конденсаторам первой и второй резонансных зарядных цепей через резисторы подключены отрицательные полюсы дополнительных источников питания.о Тю 1) и Корректор лко аказ 1504/б11 б 8 ая 102 одписное Редактор Т. Янов Оо о о Составитель Н, Герасимов ипография, пр. Сапунова,