Формирователь импульсов

(22 п ис кударстиеиий юетвт ССР пе делам изааретеии и етирытий. Багинский, П. Г, Гордеев и Штейн Я Октябрьской Революции и ордена Трудово политехнический институт им. С. М. асного Знамена 71) ел(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ирователя ими большие г- упро сы ус 5 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов тока в индуктивных нагрузках, например в электромагнитах циклических ускорителей заряженных частиц.Известны генераторы импульсов тока, содеркашне источник постоянного напряжения и накопительную конденсаторную батарею, подключенную к электромагниту через вентильный коммутационный узел, представляющий собой мост из управляемых вентилей или мост из двух неуправляемых и двух управляемых вентилей с устройством ком- мутации 11).Недостатком известного устройства являются сложность и значительные габариты и вес цепей, предназначенных для компенсации потерь в формирователе и нагрузке.Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является формирователь имйульсов, содержащий конденсаторную батарею, четыре управляемых вентиля, образующие мост, в диагональ которого между точками соединения одноименных электродов вентилей включена индуктивная нагрузка, фазоимпульсный блок управления, выходы которого соединены с входами управляемых вентилей моста 2.Недостатком такого формпульсов является сложностьабариты и вес.Цель изобретения щение констпук ции и уменьшение мас тройства.Цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий конденсаторную батарею, четыре управляемых вентиля, образующие мост, в диагональ которого между точками соединения одноименных электродов вентилей включена индуктивная нагрузка, фазоимпульсный блок уцравления, выходы которого соединены с входами управляемых вентилей моста, введен источник синусоидального напряжения, причем конденсаторная батарея включена последовательно с источником синусоидального напрякения между точками соединения разноименных электродов вентилей моста, а вход фазоимпульсного блока управления соединен с выходными зажимами источника синусоидального напряжения.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы при измененном фазовом сдвиге между напряжением источника питания и тока конденсаторной оатареи,Формирователь импульсов содержит индуктивную нагрузку 1, конденсаторцую батарею 2, фазоимпульсный блок 3 управления, источник 4 переменного напряжения и мост 5, образованный -четырьмя управляемыми вентилями 6 - 9.На фиг. 2 представлены диаграммы напряжения 1.1 источника 4 перемеццого напряжения, тока 1 а конденсаторной батареи 2, мощности Р, потребляемой от источника 4 напряжения У конденсаторной батареи и тока 11 индуктивной нагрузки 1.В исходном состоянии батарея 2 заряжена до требуемого напряжения с поляр. ностью, указанной на фиг. 1 знаками без скобок. С приходом запускающих импульсов от фазоимпульсного блока 3 управления на управляющие переходы вецтилеи 6, 9 (момент времени 1 фиг. 2) начинается разряд батареи 2 на индуктивную нагрузку 1 по цепи: вентиль 6, нагрузка 1, вентиль 9 и источник 4 переменного напряжения. В результате этого батарея 2 сначала полностью разряжается на нагрузку(момент времени 1 а, фиг, 2, в), а затем перезаряжается под действием энергии, накопленной в индуктивной нагрузке 1, в которой формируется импульс тока синусоидальной форчы. После окончания процесса формирования импульса (в момент времени 1 з, фиг. 2) напряжение на конденсаторной ба гарсс 2 имеет полярность, показанную нафцг. 1 знаками в скобках, В момент времени фазоимпульсный блок 3 управления включает вентили 7, 8, и процесс формирования импульса тока повторяется с той лишь разницей, что в конденсаторной батарее 2 ц источнике 4 переменного напряжения направление тока меняется на противоположное (фиг. 2,а), На фиг. 2, б приведена кривая изменения мгновенной мощности Р источника 4 переменного напряжения. Поскольку направление тока и напряжения источника 4 совпадают (фиг. 2, а), то источник 4 отдает мощность в цепь формирователя, а мгновенная мощности положительна.1 а фиг. 2, б кроме мгновенной мощности Рц. указан также уровень средней мощности Рср, потребляемой от источника 4. Средняя мощность Рс максимальна в том случае, если амплитуда напряжения источника 4 совпадает с моментом времени Ь, соответствующим максимальному значению тока конденсаторной батареи 2 (фиг. 2, в). При этом фазоимпульсный блок 3 управления должен обсспе цвать фазовый сдвиг управляющихцчпульсов ца угол ссо, равныйЯ с,УЕифа2 25где ц . - узгловая частота источника 4 переменного напряжения;1 и -- длительность импульса тока индуктивной нагрузки,При утле фазового сдвига отличном от10 о, (фцг, 3) средняя мощность, потребляемая от источника 4 уменьшается, посколькупоявляются интервалы времени (1 з - ,фиг. З,б), в течение которых мгновеннаямощность отрицательна вследствие несовпадения направления тока и напряжения источника 4. Средняя мощность,отдаваемаяисточником 4, равна нулю в том случае,если узгол фазового сдвига равенс,с= асс + -Я20что соответствует совпадению момента перехода напряжения источника 4 через ноль с максимальным значением тока конденсаторной батареи 2.25 Таким образом, изменяя цри помощи фазоимцульсцого блока 3 управления фазовый сдвиг управляющих импульсов, можно в широких пределах регулировать среднюю мощность, отдаваемую источником 4 переменного напряжения в цепь формирователя З 0и, следовательно, регулировать напряжение конденсаторной батареи и ток индуктивной нагрузки.Таким образом, выполнение формирователя импульсов указанным образом позволяет исключить из схемы известных формирователей выпрямитель, сглаживающий фильтр и сцециальцое устройство ввода энергии, что сущсствеццо упрощает устройство, уменьшает его габариты ц вес. - на 20 - 40 Запас,Формула изобретенияФормирователь импульсов, содержащийконденсаторную батарею, четыре управляемых вентиля, образующие мост, в диагональ которого между точками соединения одноименных электродов вентилей включена индуктивная нагрузка, фазоимпульсный блок управления, выходы которого соедине цы с входами управляемых вентилей моста,отличасосцссйся тем, что, с целью упрощения конструкции и умецыцеция массы устройства, в него введен источник синусоидального напряжения, причем конденсаторная батарея включена последовательно с источником сицусоидальцого напряжения между точками соединения разноименных электродов вентилей моста, а вход фазоимпульсного блока управления соединен с выходными зажи661743 5мами источника синусоидального напряжения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 61. Патент Швейцарии416865,кл. Н 05 Н 3/00, 1975.2. Авторское свидетельство СССР435602, кл, Н 03 К 4/00, 1972. 7 736 б Составитель Г, СмТехред О. ЛуговаяТираж 1059 а Корректор А. Гриценк Подписное Редактор ЛУстиноваЗаказ 2508/62 СССР арственпого изобретений Ж - 35, Ра т, г. Ужг рытийнаб., д. 4/5 Проектная, 4 ЦНИИПИ Госупо делам13035, Москва,иал ППП Пате комит и от шскаяод, у