Генератор импульсов тока

Сфез Сфеетсннх Сфцмаектючеепюх РаевубанкОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о 792561 К АВТОРСКОМУ СВ ВТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 0801.79 (21) 2710257/18-21с присоединенивм заявки Нов(51)М. Кл З Н 03 К 3/02 Госуяарственный коинтет СССР но Аелам нзобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Ю. А. Отрубянников и А. С. Сафронов Научно-исследовательский институт электронной интроскопиипри Томском ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническом институте им. С. м, Кирова(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА Изобретение относится к радиотехни ке и может бьть использовано для формирования квазитреугольных импульсов тока в индуктивных нагрузках, например, в электромагнитах циклических ускорителей заряженных частиц.Известны генераторы импульсв тока, содержаие накопительную конденсаторнук батарею, подключенную к электромагниту через вентильный ком. - мутационный узел, представляющий собой мост из управляемых и неуправляемых вентилей с устройством коммутации 1 ,Недостатком таких устройств явля ется то, что во время ввода энергии весь контурный ток протекает через источник питания, увеличивая габариты и потери энергии устройства в целом. 20Известен также генератор импульсов тока, содержащий конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристоров и пер вого и второго диодов; коммутирующую обмотку со средней точкой, выгоды которой связаны между собой через согласно вклкченнье третий и четвертый тиристоры; коммутируюий конденсатор, ЗО присоединенньи;е;ду средней =очкой коммутирующей обмотки и обей точкой третьего и четвеотого тиристорог, причем неуправляемые вентили моеа подключены непосредственно к концам основной обмотки электромагнит 2.Недостатком этого устро.ства является то, что оно не содер ит устройства ввода, а применение известньх устройств ввода энергии не эФективны для него.Нель изобретения - обеспечение ввода энергии от низковольтного источ ника. постоянного наря-.;ения, т. е, расширение ункциональных возможностей.Эта гель достигается тем, что г генераторе импульсов тока, содержащем накопительную конденсаторную б, - тарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристоров и пергсго и второго диодов, коммутируку обмотку со средней точкой, выводы которой связаны между собой через со - гласно включенные третий и четвертый тиристоры, комутирую и. конденсатор, присоединенный между средней точкой коммутирукйей обмотки и об еточаи третьего и четвертого тиристоров,введены дроссель и пятый тиристор, эдин вывод вторичной обмотки дросселя присоединен к аноду перного диода моста, второй вывод вторичной обмотки - к аноду герного тиристора моста, а первый вывод первичной обмотки соединен с одной шиной источника питания, и второй вывод первичной обмотки подсоединен к катоду пятого тиристора, анод которого присоединен к другой шине источника питания.принципиальная схема генератора импульсов тока с устройством ввода энергии представлена на Фиг, 1; на Фиг. 2 даны диаграммы напряжений и токов.15Устройство состоит из накогительной конденсаторной батареи 1, моста 2 из неуправляемых и управляемых вентилей, электромагнита с обмоткой возбуждения 3 и коммутирующей обмоткой 4 со средней точкой, управляемые вен тили тиристоры) 5 и б, коммутирующий конденсатор 7, управляемые вентили моста ,тиристоры) 8 и 9, диоды 10 и 11, дроссель 12, тиристор 13 ввода энергии, низковольтный источник 14 25 постоянного напряжения. Ра Фиг, 2 позигияии 15 и 1 б показаны напряжения на обмотке возбуждения и накопительной конденсаторной батарее, 17 - напряжение на коммутирующем конденса- ЗО торе, 18 - ток колмутирующей обмот - ки, 19 - ток обмотки возбуждения, 20 - ток в индуктивности дросселя.В исходном состоянии накопительная конденсаторная батарея 1 и комиутирую ий конденсатор 7 заряжены до требуемого напряжения с полярностью, указанной на лиг. 1 без скобок, В мо мент сл ,Фиг, 2) на тиристоры 8 и 9 иоста и на тиристор 13 ввода энергии поступают запускающие импульсы. Накопительная конденсаторная батарея 1 начинает разря каться на обмотку 3 ноз будения электромагнита 3, формируя Фронт импульса тока 19). В индуктинности дросселя 12 происходит на - растание тока 20) по линейному закону. В это время вторичная обмотка дросселя 12 разомкнута.В момент времени с постугают импульсы запуска на тирйсторы 5 и б. ц Открывается только тиристор .5, так как к тиристору б напряжение комму. - тирующего конденсатора приложено в обратном направлении, Напряжение кон- денсатора 7 через тиристор 5 прикладывается к половине коммутирующей обмотки 4 и индуцируется в обмотку 3 возбуждения той же,полярности, но большей величины, чеи напряжение в силовом контуре. При этом тиристоры 8 и 9 закрываются, ток обиотки возбужде ния перехватывается коюлутирующей обмоткой 4. госкольку ток в коммутирующей обмотке резко возрастает ,18), то чачикается интенсивный разряд коммутирующего конденсатора 7. В это время ток в индуктивности дросселя продолжает нарастать по линейному закону (20, Фиг. 2), Напряжение на коммутируюшеи конденсаторе 7, а следователь-. но и на обмотке 4 меняет знак и в момент 1 становится равным сумме гере- считанных в коммутирующую обмотку 4 Напр;жения на накопительной конденсаторной батарее и напря".ения на вто. ричной обмотке дросселя с воздушным зазором, С этого момента напряжение ко всем диодам 10, 11 моста прикладынается в прямом направлении, и они открываются, Ток коммутирующего контура перехватывается в основной контур. После того как открываются диоды 10, 11 тиристор ввода энергии 13 выключается, так как к нему приложено обратное напряжение, первичная обмотка дросселя 12 размыкается, ток индуктинности дросселя и запасенная энергия поступает в накопительную конденсаторную батарею, компенсируя потери за импульс. Тиристор 5 остается в это время открытым, а коммутирующий конденсатор 7 заряжается полярностью, указанной в скобках Фиг. 1), до напряжения, равного максимальному напряжению накопительной конденсаторной батареи, пересчитанному н коммутирующую обмотку 4. В следующем цикле процессы повторяются с той разницей, что теперь открывается тиристор б, и коммутирующий конденсатор разряжается через вторую половину коммутирующей обмотки 4.Таким образом, применяя генератор удалось обеспечить ввод энергии от низковольтного источника постоянного напряжения, упростить генератор и повысить его надежность.Формула изобретенияГенератор импульсов тока, содержащий накопительную конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристорон и первого и второго диодов, коммутируюц 1 ую обмотку со средней точкой, выводы которой связаны между собой через согласно включенные третий и четвертый тиристоры, коммутирующий конденсатор, присоединенный между средней точкой коммутирукщей обмотки и общей точкой третьего и четвертого тиристоров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных нозможностей, в него введены дроссель и пятый тиристор, один вывод вторичной обмотки дросселя .присоединен к аноду первого диода моста, второй вывод вторичной обмотки подсоединен к аноду первого тиристора моста, а первый вы792561 1 р у илиал ППП Патент Ужгород, ул. Про ная,вод первичной обмотки соединен с одной шиной источника питания, и второйвывод первичной обмотки подсоединенк катоду пятого тиристора, анод которого присоединен к другой шине источнику питания. ВНИИПИ Заказ 9619/ Тираж 995 Подписно ИстОчники информации принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 548124, кл. Н 03 К 3/02, 25.11.75,2, Авторское св деельство СССР М 663083, кл. Н 03 К 3/02, 01.03.77.