Генератор высоковольтных импульсов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(43) Опубл:ковано 30.11.7 с. 5;:лаетеь,й 44 (45) Дата опубликования опсдня 30.11. Е ла делам изсбретеиий и открытий(72) Авторы изобретения л М, И. Козлов и Г. К, Голооокий Днепродзержинский Ндустри .тьны институт.(54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ Изобрстснне относится к ооласти высокозОльтно импульсной тех;п(кц и мо:кет найти широкое применение в ускорительной технике, з техшке искровых и стример:Ык камер, в лазерьой техНке и других областях техники.11 звсстс генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник питания, заряд:ые элементы и,по крайней мере четыре послслозательно соелиненных ц заряжаемых с переменной полярностью конденсатора, параллельно кдкдох ВтООомс из которых через управляемый, проводящий в одном направлении коммутатор, вклочена индуктивность 111. Такому генератору присуц 1 ц следуощие недостатки:,налвчие множества управляемых ко)хутаторов, изготовление которьх на высокс,напряжения (з лесятки киловольт) и большие токи (з сотни ампер) представляет собой нерешенную проблему, ,еобходмость подач запускающих импульсов на кажлый управляемый коммутатор и в связи с этим необ.;одимость развязывания цепей ,правления От кд)клого ком.дутатора, находяцегося во время переходн(;го процесса в схеме под высоким потенциалом, отсутствие автоматического синхронного запуска коммутаторов..200.1 ЕЕ ОЛЗКОС К ИЗООРЕТСИ 0 ГСХИЦчзское решение -- гснс)атор высоковоль(- в:ь 1 х импульсов. Содержащий ряд последоваТЕЛЬНО СОСЛИН(НН 11. Н 3 КОИИТСЛЬИЫ. КОН:1 СИсС 2 ТОЭОВ, Оои 1 С К 11 КОТР 1. СРСЗ 23 РЯЦ,ные элементы сослинсн с ист;)чником цитаня, цепочки срсмсны полярности, содержац 1 е кдтушк) и:1 пукт 1 Вност 1 и уи,)азл 51 смь 1 е ко 1 м " атор 11 и цолключс 11 ьс идралЛЕЛЬНО НС 1 ЕТНЫМ НДКОИИ 1 ЕЛЬНЫМ КОНЛСНС 3- товам рялд, ндгЗкм, полк,1 очсн:Т 10 к НОслеловательному рялу ндк)ительных конденсаторов,; вспомогательные к(шдсцсато,вы 21,Чсвсокдя ндцс)к 1 ос)ь это О генераторасвязана со слОжность 10 цепсй управлениякоммтато;)оз.Цель изобретения - у:1 рощение гснсраЧ ОР 3.20 1 Остдвлсн:дя цель достигается тем, чтоз гсОраторе зысоковольтньх ихНу(ьсов,содерж 31 цем;)ял пОслслОВате:ьно сое;ипсиных цакопителиых кондеисатороз, оощиеточки которых черсз зар 51:(нье элсмснп 125 соединены с песочником иитдиия, цепочкигперсмсныоляриости, содержацис кдтушк), ин.кт:1 ВОст 1 и коммутдто;)ы и полк,ю.ченные параллельно нечетным накопительным к;юле:сато,)ам ряда, нагрузку, цолклюзо венцу:0 к последовательному ряду ндк)пительных конденсаторов и вспомогательные конденсаторы, коммутаторь. сое;инеи ы между собой через вспомогательные колденсатоуы,по схеме Аркальева - Марк ", з между каждым комьутатором: Кятухк)ч ннлуктИвности соответствующей цспочк г.еремены полярности дополнителып) зкп:.:. чен выпрямительный элемент.На чертеже, показана принцигиальнз я схема преллагаемого генератора.Генератор содержит накопительные конденсаторы 1 - 1., 1, соединеннь;е з лэсле ловательный ряд и заря)каемые через почки пере.чены полярност 1, слстоян 1 ие из кат спек 2, - 2,инл ктивности, и комьгтзторь )1 - :), выпрямтельные элементы 31 - 3, коммутаторы 4, - 4, Вспомогательные конденсаторы 5, - 5, зарядные элемен. ты 6,1 - б+ ;и нагрузку 7.В исходном состоянии силовые ко:1 дс; . саторы 1 - 1,+1 и Вспомоятсльные кон. денсаторы 5, - 5 заряжены до няпряженн) источника питания.После срабатывания управл 5:ечого кс ммутатора 4, потенциал нижнего по схеме электрода конденсатора 5, становится ра в. ,ным О, а потенциал верхнего электрола в- растает до - У (У - ,величина зарялното иаПряженля). Тогда на ко)оутаторе 4 возникает двойное напряжение ЛУ, которое Вызывает пробой этого, коммутатора. Следукщий,коммутатор срабатывает при тр 1)1. - :см перенапряжении и т. д.После срабатывания всех коммутаторов конденсаторы 1 - 1,перезаряжаются через катушки 2, - 2 индуктивности и выпрями. тельные элементы ), - ), остаются в таком состоянии до лолной разрядки через нагрузку 7, на,которой суммируется напряжение иослеловательного ряда силозы. конлен.саторов. Время срабатывания всех коммутаторов определяется параметрами генератора Аркадьева - Маркса и при соответствующих условиях (малая емкость,вспомогятельнь:х кОнденсяторОВ, малая индлтивность раз. рядной цепи, наличие коммутаторов од давлением в газе) может составлять величину,п 01)яд 1 са нескОльких ,няносек 1 нд. Это время много меньше времени перезарядки Якопительных конденсаторов. В связл с этю Запуск,Всех коммутаторов .с 105 кно считать синхронным,,После срабатывания коммутаторов: - :ачинается процесс дозарядки вспомогатель. ных конденсаторов 51 - 5 до двойного напряжения. Этот процесс продол.еаетс 51 до полной перезарядки части накопительных конденсаторсв. При этом из-за малой емко.сти вспомогательных конле:-саторов посадка;няп 1)яжения ня няконител 1 эны. конденсаторах пренебрежимо мала.Выпрямительные элементы )1 - ), должны вылерживать улВоенное напряжение:.,ТОЧНИКЯ ПитанИЯ, под КотОРым Они каэыэяются ДО зарядки Вспомогательных конденсаторов.С началом, перезарядки накопительнь;хКонденсаторов на нагрузке начинается п)ор.мирование импульса напряжения. Форма1)мпульса зависит от характера нагрузки.При актиЯном характере нагрузки форма,Р 51 ДКЯ НЕСКОЛЬКИХ МИЛЛИНОВ В)ЛЬ. ЛЛЯ ПИтания с.,ем, формирующи)х спеИальньеформы импульсов,Формула изобретения1. Генератор высоковольтных импульсов,содержащий рял последовательно соединенных накопительны)х конденсаторов, общиеточки которых через зарядные элементысоединены с источником питания. цепочкиЗЗ перемены полярности, содержащие катущ.ку,индуктивности и коммутаторы и подключенные параллельно нечетным накопительным конденсаторам, ряда, нагрузку, подключеннуо к последовательному рялу пако.4: пительных конденсаторов, и вспомогатель.ные конденсаторы, 0 т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения генератора. Комму.таторы соединены между собой через вспомогательные конленсаторы по схеме Арка.41 ьева - Маркса, а между каждым коммутатором н катушкой индуктнвности соответствующей цепочки перемены, полярностилополнительно включен выпрямительиьплэлемент.53 2, Генератор по п.1, о тли ч а ю:щи йсятем, что все коммутаторы, кроме одного,выполнены неуправляемыми,Источники информации, поинятые вовнимание при,экспертиз:1. Месяц Г, А. Генерирование мощныхимпульсов, )М., Сов. Радио, 1974 с. 140.2. Патент Англии ЛЪ 1208411, кл. Н 03 К3/53. 1970.Тип, Харьк. фпт. пред.,ттеит аз 841/1273 11 зд. М 731 11 ПО Государственного коитета СССР Москва, Ж-ЗЗ, Рауш