Генератор импульсов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. саид 22) Заявлено 30,05.78 (21) 2620794/18-2 с присоединением заявки Ж(23) ПриоритетОпубликовано 25.04.80. Бюллетень .% 15Дата опубликования описания 28.04.80 Гооударстввииык комитет яам изобретеиин открытий) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной элек 1 тротехнике и может быть применено в качестве мощного высоковольтного источника прямоугольных импульсов для питания различных устройств, например, электронных пушек, ускоригелей элементарных частиц и т.д.Известны мощные высоковольтные генера- торьГ импульсов, выполненные на базе формирующей линии с согласующим импульсным трансформатором 11.1 ОПринцип действия такогогенератора основан на сравнительно медленном накоплении энергии в электрическом, или магнитном поле формирующей линии и быстрой перекачкой такопленной энергии в форме прямоугольного импульса через согласующий трансформатор в нагрузку.Однако наличие в схеме импульсного транс. форматора вносит искажения в форму сформи. рованного формирующей линией импульса.Наиболее близким по технической сущности к изобретению можно считать генератор импульсов. содержащий источник накачки тока рт соединенные последовательно с ним коммуга)тор и трансформатор-накопитель, причем к вторичной обмотке трансформатора-накопителя лодсоединена нагрузка 2.Однако в этом устройстве полную перекачку запасенной энергии в активную нагрузкуможно осуществить только в форме экспоненциального импульса; при работе генератора в режиме с частичным разрядом запасенной энер. гии ка нагрузке можно получить импульс, близкий по форме к прямоугольному, но при этом существенно снижается КПД генератора.Целью изобретения является формирование на нагрузке прямоугольного импульса с по. мощью трансформатор-накопителя.Достигается это тем, что в генераторе импульсов, содержащем источник накачки и соединенные последовательно с ним коммутатор и трансформатор-накопитель, причем к вторичной обмотке трансформатора-накопителя подсоединена нагрузка, вторичная обмотка трансформатора-накопителя выполнена в виде многовиткового однослойного соленоида, коаксиаль.чно размещенного между двумя обратными токопроводами, представляющими собой пипинл.729822 ры со сквозным разрезом по образуюц 1 ей, а концы обратных токопроводов электрически соединены между собой и со свободными концами вторичной обмотки трансформатора- накопителя и нагрузки.На чертеже схематически представлен генератор импульсов и разрез, Источник 1 накачки тока, например, выпрями 1 ель или электрическая машина постоянного тока, через коммутатор 2, выполненный, например, на базе электронной лампы, подключен к зажимам первичной обмотки трансформатора. накопителя 3, вторичная обмотка трансформатора-накопителя 4 выполнена в виде многовиткового однослойного соленоида и соединена на одном конце с обратными токоподводами 5 и 6, коаксиально расположенными внутри и снаружи вторичной обмотки, с помощью перемычки 7, обратные токопроводы выполнены в форме цилиндров со сквозным разрезом по образу. ющей, и другим концом вторичная обмотка соединена с обратными токопроводами через нагрузку 8,При замыкании коммутатора 2, к первичной обмотке трансформатора-накопителя 3 прикладывается постоянное напряжение источника 1 накачки тока. При этом вследствие того, чтообратные токопроводы имеют сквозной разрез по образующей, энергия,потребляемая от источника накачки будет расходоваться на активные потери в цепи накачки тока и накапливание энергии в магнитном поле индуктивности намагничивания трансформатора-накопителя.Гри разрыве коммутатора тока накачки энергия магнитного поля, заключенная в объеме между первичной и вторичной обмотками трансформатора-накопителя, рассеивается на коммутаторе за время, определяемое разрывной мощностью коммутатора, а энергия магнитного поля, заключенная в объеме вторич 4ной обмотки, рассеивается на активной на.грузке в форме прямоугольного импульсав силу формирующих свойств системы, образованной вторичной обмоткой и обратными токопроводами, представляющей собой спиральную линию с распределенными параметрами.Длительность импульса определяется величиной индуктивности вторичной обмотки ираспределенной емкостью между вторичной 10 обмоткой и обратными токопроводами.КПД генератора импульсов, определяемыйв основном активными потерями во времяпроцесса накачки трансформатора-накопителя,может быть очень высоким и достигать 50-80%. 15 Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий источникнакачки тока и соединенные последовательнос ним коммутатор и трансформатор-накопитель,причем к одному из концов вторичной обмот.ки трансформатора-накопителя подсоединенодин конец нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью формирования в на.25 грузке прямоугольного импульса, вторичнаяобмотка трансформатора-накопителя выполне.на в виде многовиткового однослоййогосоленоида, коаксиально размещенного междудвумя обратными токопроводами, представля 30 ющпми собой цилиндры со сквозным разре.зом по образующей, а концы обратныхтокопроводов электрически соединены межцусобой и со свободными концами вторичнойобмотки трансформатора-накопителя и нагрузки.35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ицхоки Я, С. Импульсные устройстваМ.: 1959, с. 345, 349, 399.2. Дубовой Л, В. и др. Атомная энергия,40 1975, т. 38, вып, 2, с. 87 (прототип),. Проектная,Редактор Е Гончар Заказ 1326/5 Составитель В. ЧорбТехред М.Петко Тираж 9 ЦНИИПИ Государствен по делам изобретен 3035, Москва, Ж - 35, Ра