Генератор импульсных напряжений

. СССР ве делам зааретеяяй н етярыт(71) Заявитель Ленинградский политехнический институт им, М. И. Калинина(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 2 Изобретение касается электротехнической промышленности, в частности к технике получения высоковольтных импульсов, используемых для испытаний и исследований изоляции электрооборудования.Кроме того, изобретение может относиться к области термоядерного синтеза, позволяю-" щего за счет формирования мощных электрон. ных пучков заряженных частиц получать мощные импульсы рентгеновского излучения.йИзвестны генераторы импульсных напряженийв которых используется индуктивная межкаскадная связь, охватывающая поочередно все группы из нескольких каскадов генератора за счет введения задержек или специально подоб 15 раиных элементов генератора.Наряду с индуктивной межкаскадной связью в известных генераторах используется и резистивная связь, образованная зарядными и спе циальными резисторами 11,Недостатком этого типа генераторов импульсных напряжений является то, что при наличии обратных связей необходимо осуществлятьодновременный поджнг нескольких первых раз. рядников, что технически осуществить весьма сложно.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является генератор, имеющий один поджигающий разрядник, этот генератор содержит две п.последовательно соединен ные параллельно расположенные индуктивные зарядные цепи, причем начало одной нз цепей заземлено, а начало второй соединено с выхо. дом источника напряжения, зашунтированного рабочими электродами трехэлектродного разрядника, двухэлектродные разрядники, соединенные между одноименными парами параллельно расположенных индуктивных зарядных цепей, конденсаторы, соединенные между началом одной и концом другой каждой из последовательно соединенных индуктивных зарядных цепей, при этом запальный электрод трехэлектродного разрядника соединен с выходом поджигающего устройства 2.Недостатком этого генератора является незначительный диапазон срабатывания разрядни ков, кроме того влияние паразнгных емкостей приводит к возрастанию потерь энергии расхо714629 20 30 35 40 3дуемой на их перезаряд, что в свою очередь приводит к увеличению общего времени срабатывания генератора и тем самым уменьшению зоны устойчивого срабатывания разрядников. Цель изобретения - расширение динамическо - 5 Ого диапазона устойчивого срабатывания разряд. ников,Для этого в известном генераторе импульсных напряжений, содержащем две и.последова. тельно соединенные параллельно расположенные индуктивные зарядные цепи, причем начало одной из цепей заземлено, а начало второй сое.динено с выходом источника напряжения, зашунтированного рабочими электродами трехэлектродюго разрядника, двухэлектродные разрядники, соединенные между одноименнымипарами параллельно расположенных индуктивных зарядных цепей, конденсаторы, соединен 1-,ные между началом одной и концом другой каждой из последовательно соединенных индуктивных зарядных цепей, при этом запальныйэлектрод трехэлектродного разрядника соединен с выходом поджигающего устройства;К.первых, начиная от источника напряжения,парпоследовательно соединенных параллельнорасположенных индуктивных зарядных цепей,"намотаны на индивидуальных сердечниках,На чертеже приведена принципиальная схемапредлагаемого генератора импульсных напряжений,Зарядная цепь генератора образована двумя парами параллельно расположенными индуктивных зарядных таепей 1 - 1, 1 - 2, , 1 - и и 2 - 1,2 - 2, . 2 - и, через которые производится за.ряд накопительных конденсаторов 3 - 1, 3-2,,.3 - о от источника напряжения, Зарядныеэлементы первых каскадов выполнены попар.но на индивидуальных сердечниках, т. е. индуктивно связанными посредством магнитных потоков, обусловленных токами, протекающими 4При включении источника напряжения 7, кон.денсаторы 3 - 1, 3 - 2, , 3 - и, заряжаются черезиндуктивные цепи 1 - 1, 1 - 2 1 - о; 2 - 1,2 - 2, , Х - и, до его выходного напряжения.При подаче поджигающего напряжения на за-пальный электрод трехэлектродного разрядника5, происходит пробой промежутка между егорабочими электродами и конденсаторы 3 - 1,3 - 2, , 3 - и разряжаются на индуктивные це.пи 2 - 1, 2 - 2, , 2 - К. К каждой из индуктивнъи зарядных цепей 2 - 1, 2 - 2, ., 2 - К, при.1 кладывается импульсное напряжение, равноенапряжению источника напряжения 7. Это об.стоятельство обусловленно наличием сильнойиндуктивной связи впарных обмотках К-пер-вых пар индуктивных зарядных цепей 2 - 1, 2 - 2,2 - К, За счет сильной индуктивной связиимпульсное напряжение трансформируется в зарядные индуктивности 1-1, 1 - 2, , 1-К. Таким образом между общей шиной и выходом1 - К индуктивной зарядной цепи появляетсяимпульсное напряжение, равное О КОо, гдеОи - выходное напряжение источника напряжения 7, которое последовательно выделяетсяна неуправляемых двухэлектродных разрядниках 4-(К+1), 4 - (К+2), ., 4-и, вызывая ихсрабатывание в широком диапазоне измененияуровня выходного напряжения источника напряжения 7, Срабатывание разрядников 4 - К, ,4 - 1 обеспечивает суммирование на нагрузкенапряжений всех конденсаторов 3 - 1, 3 - 2,3 - и, При испытаниях генератора импульсныхнапряжений первые три каскада индуктивныхзарядных цепей были намотаны на индивиду.альных сердечниках, что расширило зону устой.чивого срабатывания до величины 10,5 - ,12,8 кв,против 12,б - ;12,8 кв в известном генераторе,При этом зарядные индуктивности 1 - .1, 2 - 1.;2-2, 1 - 2; и 1 - 3, 2-3, представляли собой отрезки кабеля, намотанные на сердечники изстали с сечением 10 см,45 в катушках индуктивностей 1 - 1, 2 - 1; 1 - 2, 2 - 2; и 2 - 2, , 1 - К, 2 - К. Накопительныеконденсаторы совместно с неуправляемыми двухэлектродными разрядниками 4 - 1, 4 - 2, , 4 - и составляют разрядную цепь генератора импульсных напряжений. Запальный электрод трехэлектродного разрядника 5 соединен с выхо. дом поджигающего устройства б, а выход ис.точника напряжения 7 соединен с рабочимиэлектродами трехзлектродного разрядника 5.Для более эффективной передачи импульса,сформированного в первых каскадах с индуктивно связаннъщи зарядными элементами 3 - 1,3 - 2, ., 3 - и, введены резисторы 8 - 1, 8-2,, 8 - и, соединенные между каскадами генератора с шагом й = К+ 1, где Ки.Работа генератора импульсных напряженийпроисходит следующим образом,Формула изобретенияГенератор импульсных напряжений, содержа. ший две о-последовательно соединенные параллельно раСположеннь 1 е индуктивные зарядные цепи, причем начало одной из цепей заземлено, а начало второй соединено с выходом ис. точника напряжения, зашунтированного рабочи ми электродами трехэлектродного разрядника, двухэлектродные разрццники, соединенные между одноименными парами параллельно располо. женных индуктивных зарядных цепей, конден саторы, соединенные между началом одной и концом другой каждой из последовательно соединенных индуктивных зарядных цепей, при этом запальный электрод трехэлектродного разрядника соединен с выходом поджигающего устройства, отличающийся тем, что, сцелью расширения динамического диапазона устойчивого срабатывания разрядников, К-первых, начиная от источника напряжения, пар последо. вательно соединенных параллельно расположенных индуктивных зарядных цепей, намотаны на индивидуальных сердечниках,ЦНИИПИ Тираж 99 аказ 9312/59Подписное тентф,Проектная Вилиал ПППГ. ужтород 714629 бИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3644747, кл. 307 - 106,опублик, 22.02.72.2. Патент США У 3783289, кл. 250-417,опублнк. 20,01.74.