Импульсный резонансный формирующий трансформатор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 31,07,78 (21) 2651580/18-21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл. Н 03 К 3/53 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(71) Заявитель Объединенный институт ядерных исследований(54) ИмпуЛЬСНЫИ РКЗОНАНСНЫИ ФОРМИРУЮЦИИТРАНСФОРМАТОР Изобретение относится к формированию высоковольтных импульсных напряжений, например, для заряда Формирующих линий генераторов наносекундных импульсов мегавольтного 5 диапазона, в частности, для заряда двойной формирующей линии Блюмляйнгенератора и двухполярного Блюмляйн" генератора в системах питания стримерных камер.Известны устройства для импульсного заряда формирующих линий в схемах Блюмляйн-генератора, выполненное по схеме Аркадьева-Маркса, в которых заряд накопителей энергии - конденса торов осуществляется постоянным током параллельно.С помощью разрядников-коммутаторов заряженные конденсаторы при разряде включаются последовательно и 20 выходное напряжение устройства через индуктивность поступает на емкость нагрузки - формирующую линию. Выходное напряжение устройства определяется зарядным напряжением ичислом 25 разрядников-коммутаторов. При неизменной величине электрической емкости накопителей энергия, поступающая на заряд ДФЛ, максимальна при .равенстве емкости нагрузки емкости 30 2генератора в. ударе (последовательное соединение всех накопителей) 11 .Недостатком даниого устройства является наличие двух и более высоковольтных разрядников-коммутаторов, которые должны срабатывать синхрон-, но.Ближайшим по технической сущности к предложенному является импульсный резонансный формирующий трансформатор, содержащий в цепи первичной обмотки зарядный резистор и подключенный к нему коммутатор, причем второй вывод коммутатора соединен с общей шиной, а в цепи вторичной обмотки нагрузочный конденсатор, подключенный одной обкладкой к общей шине, параллельно которому включен нагрузочный резистор, и накопительный конденсатор. Описанный трансформатор обеспечит вает возможность получения разнополярных импульсов для заряда двух- полярных линий, имеет один коммутатор, коэффициент трансформации напряжения зависит от соотношения чисел витков обмоток 2.Недостатком укаэанного устройства является наличие перед рабочим импульсом импульса обратной полярности (предимпульса) со значительнойамплитудой , соответствующей по расчету 0,5625 амплитуды при любых значениях коэффициента трансформации изначении коэффициента связи, равнымО,б. При этом срабатывание разрядника Формирующий линии может происхо;дить не на основном зарядном импульсе, а на предимпульсе, особенно, если значение коэффициента связи отличается от 0,6, что приводит куменьшению разницы в амплитудах основного импульса и предимпульса. ченный между общей точкой первичнойи вторичной обмоток и общей шиной,второй накопительный конденсатор 5 -.подключен между выводом вторичной обмотки и обкладкой нагрузочного конденсатора б зашунтированного нагрузочным резистором 7,В исходном состоянии зарядное напряжение через зарядный резистор 2 и обмотки трансформатора 1 подано на первый 4 и второй 5 накопительные конденсаторы.При замыкании коммутатора 3 первый и второй накопительные конденсаторы 4 и 5 разряжаются и на нагрузочном конденсаторе б появляется напряжение, величина которого определяется коэффициентом трансформации с меньшей величиной предимпульса. При 10 С другой стороны, в высоковольтных трансформаторах из-за высоких требований к изоляции обмоток и витков во зникают серьезные трудности достижения требуемой электромагнитной связи между обмотками.Цель изобретения - повышение качества питания нагрузки путем умень- Я щения амплитуды предимпульса и обеспечение максимальной передачи накоп-. .ленной энергии в нагрузку.Поставленная цель достигается тем, что в импульсном резонансном форми- , 25 рующем трансформаторе, содержащем в цени первичной обмотки зарядный резистор и подключенный к нему комму:татор, причем второй вывод коммутатора соединен с общей шиной, а в цепи вторичной обмотки нагрузочный конденсатор, подключенный одной обкладкой к общей шине, параллельно .которому включен нагрузочный резистор, и накопительный конденсатор, накопительный кбнденсатор выполнен в виде двух накопительных конденсаторов, первый из которых включен между общей точкой первичной и вторичной , обмоток и общей шиной, второй нако- пительный конденсатор подключен 40 между вйводом вторичной обмотки и другой обкладкой нагрузочного конденсатора, а к точке соединения зарядного резистора и коммутатора непосредственно подсоединен вывод пер-. 45вичной обмотки.Кроме этого в импульсном резонансном формирующем трансформаторе,величина емкости второго накопительного конденсатора выбирается в К - 1 50 раз меньше емкости первого накопительного конденсатора, а коэффициент электромагнитной связи между обмотками импульсного резонансного фирующего трансформатора выбирае 1 Ья из соотношения (О, 6 К- О/ ( К-О, 6),где. К - коэффициент трансформации.,На чертеже изображена электрическая схема импульсного резонансного формирующего трансформатора.Импульсный резонансный формирую щий трансформатор 1 содержит подклю.ченный к выводу первичной обмоткизарядный резистор 2, коммутатор 3, шунтирующий первичную обмотку, перэтом контуры, образованные индуктивностью первичной обмотки и емкостьюпервого накопительного конденсатора4, а также индуктивностью вторичной обмотки и последовательным соединением первого и второго накопительных конденсаторов 4 и 5 и нагрузочного конденсатора б оказываются настроенными в резонанс, а требуемаявеличина коэффициента связи меньше О,б, что существенно облегчает конструирование импульсного резонансного Формирующего трансформатора,С целью осуществления импульсного заряда двуполярного Блюмлейн-генератора описанная схема может быть выполнена симметричной с двумя одинаковыми трансформаторами и общим коммутатором, включенным между свободными выводами их первичных обмоток.При этом заряд накопительных емкостейосуществляется от источников постоянного. напряжения разной полярности,причем, тонкая регулировка соотношения между амплитудами выходных импульсов Блюмлейн-генератора осуществляется путем изменения в небольшихпределах выходного напряжения одногоиэ этих источников, имеющих одинаковое выходное напряжение,Формула изобретения 1. Импульсный резонансный формирующий трансформатор, содержащий в цепи первичной обмотки зарядный резистор и подключенный к нему коммутатор, причем второй вывод коьяутатора соединен с общей шиной, а в цепи вторичной обмотки нагрузочный конденсатор,подключенный одной обкладкой к общей шине, параллельно которому включен нагрузочный резистор,и накопительный конденсатор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества питания нагрузки,накопительный конденсатор выполненв виде двух накопительных конденсавый накопительный конденсатор 4, вклю,торов, первый из которых включен межТираж 995 ПИ Государственно о делам изобретен Москва, Ж, Ра аказ 9059/58ВН Подписноего комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4/5 130 филиал" ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ду общей точкой первичной и вторичной обмоток и общей шиной, второй накопительный конденсатор подключен между выводом вторичной обмотки и другой обкладкой нагрузочного конденсатора, а к точке соединения зарядного резистора и коммутатора непосред-. ственно подсоединен вывод первичной обмотки.2. Трансформатор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью достижения максимальной передачи накопленной энергии в нагрузку, величина емкости второго накопительного конденсатора выбирается в К - 1 раз меньше емкости первого накопительного конденсатора, а коэфФициент электромагнитной связи между обмоткамиимпульсного резонансного Формирующего трансформатора выбирается из со;5 отношения (0,6 К)/(К,6), где К - коэффициент трансформации. Источники информации,принятые во внимание нри экспертизе1. Ви 1 оь Т. 5 йгеавег сйащЬег Ое" чеорвепй 51.АС, 1976.2. Гринкевич А, В, и др. Препринт ОИЯИ, Р-3306. Дубна, 1975 (прототип).