Устройство для формирования пакетамощных коротких высоковольтных им-пульсов

ОП ИСАЙ ИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспубликйо делам кэебретекнй и еткрытийВ . В. Конотоп, Г. Л. Межибовский, Э. А. Шелехов, Т. Я Антоневич,-. Н. Н. Юрышев, А. С, Башкин и Г. 17. Колиушко Харьковский ордена Ленина политехнический институт;. им. В. И. Ленина Ч. чцр(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПАКЕТА МОЩНЫХ КОРОТКИХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВИзобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов, и может быть использовано в устройствах для формирования импульсов в импульсных источниках света, для исследования управляемого термоядерного синтеза, для создания высокотемпературной плазмы, для создания мощных магнитных полей, в ускорительной технике и т.п.Известно устройство для формирования пакета мощных высоковольтных импульсов, содержащее цепь разрядки предварительно заряженной батареи накопительных конденсаторов, секционпрованный по числу импульсов в пакете, которая состоит из вышеупомянутой батареи конденсаторов и подсоединенной параллельно ей первичной обмотки повышающего трансформатора, во вторичную цепь которого включена импульсная нагрузка 1.Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает формирование импульсов длительностью 10- 10с крутым передним фронтом из-за влияния собственной индуктивности трансформатора и индуктивности токоподводящих соединений в секционированной батарее накопительных конденсаторов на длительность импульсов.Известно также устройство для формирования последовательности мощных высоковольтных импульсов, содержащее цепь разрядки батареи предварительно заряженных ф накопительных конденсаторов, состоящуюиз соединенных последовательно вышеупомянутой батареи конденсаторов, коммутатора и нагрузкиЯ 1.Устройство обеспечивает возможностьформирования одиночных мощных высоковольтных импульсов длительностью 10- 10с, однако оно недает возможности сформировать пакет таких импульсов требуемой амплитуды при питании устройства от маломощной сети.1 б Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов, состоящее из зарядной и разрядной цепи батареи накопительных конденсаторов, первая из которых содержит соединенные последовательно батарею предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент и управляемый834844 51 О15 20 25 ЭО Э 5 40 45 55 коммутатор, а вторая - соединенные последовательно батарею накопительных конденсаторов, коМмутатор и нагруз- куЯ Однако устройство характеризуется большим весом и габаритами, вследствие значительной величины его установленной энергоемкости.Цель изобретения - уменьшение веса и габаритов устройства за счет снижения его установленной энергоемкости. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов, состоящем из зарядной и разрядной цепи батареи накопительных конденсаторов, первая из которых содержит соединенные последовательно батарею предварительно заряженных конденсаторов,токоограничивающий элемент и управляемый коммутатор, а вторая - соединенные последовательно батарею накопительных конденсаторов, коммутатор и нагрузку, зарядная цепь секционирована по числу импульсов в пакете, и секции батареи предварительно заряженных конденсаторов соединены параллельно через развязывающие токоограничительные элементы, причем отношение постоянной времени цепи разрядки каждой секции батареи предварительно заряженных конденсаторов на батарею накопительных конденсаторов через развязывающие токоограничительные элементы к постоянной времени ее разрядки через токоограничительные элементы находится в пределах 100 - 1000, а отношение емкости батареи накопительных конденсаторов к емкости одной секции батареи предварительно заряженных конденсаторов находится в пределах 0,5 - 2,0,Секционированием батареи предварительНо заряженных конденсаторов по числу импульсов в пакете, а также выбором элементов устройства в пределах указанных отношений величин обеспечивается уменьшение количества энергии, запасенной в батарее предварительно заряженных конденсаторов, после окончания формирования пакета импульсов, При этом заявляемое устройство обеспечивает получение пакета импульсов, имеющих крутой передний фронт и одинаковую амплитуду.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.Устройство для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов состоит из зарядно 6 и разрядной цепи батареинакопительных конденсаторов, зарядная цепь батареи 1 накопительных конденсаторов содержит и секций, где и - число импульсов в пакете, первая секция зарядной цепи содержит последовательно соединенные секцию 2 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент 4 и управляемый коммутатор 5, вторая секция зарядной цепи содержит последовательно соединенные секцию 6 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент 7 и управляемый коммутатор 8, п-я секция зарядной цепи содержит последовательно соединенные секцию 9 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент 10 и управляемый коммутатор 11, секции 2, 6 и 9 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов соединены параллельно через соответствующие раз вязы вающие токоограничительные элементы 12 - 14, разрядная цепь батареи 1 накопительных конденсаторов содержит последовательно соединенные батарею 1 накопительных конденсаторов, коммутатор 15 и нагрузку 16,Все соответствующие элементы параллельно соединенных секций зарядной цепи батареи 1 накопительных конденсаторов имеют одинаковые параметры,Все п секций батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов заряжены от маломощного источника литания переменного тока через повысительно-выпрямительное устройство и управляемый коммутатор (не показаны), а также через токоограничиваю-, щие элементы 12 - 14. Формирование пакета импульсов на нагрузке 16 происходит при поочередном включении блоком управления (не показан) коммутаторов 5, 8 и 11, секций,2, 6 и 9, зарядной цепи батареи 1 накопительных конденсаторов.Формирование первого импульса пакета происходит следующим образом. При включении коммутатора 5 батарея 1 накопительных конденсаторов заряжается от секции 2 батареи 3 предварительно заряженных конденсаторов. После окончания зарядки происходит естественное выключение коммутатора 5. При включении коммутатора 15 происходит разряд батареи 1 накопительных конденсаторов через этот коммутатор и нагрузку 16. При этом на нагрузке формируется импульс требуемой длительности (10- 10с) с крутым передним фронтом. После окончания первого импульса к батарее 1 накопительных конденсаторов аналогично подключается поочередно вторая, третья и-ая секция ее зарядной цепи и аналогично формируются второй, третий п-й импульсы пакетаимпульсов. Выбором отношения постоянных време ни согласно изобретению, а также секционированием батареи 1 накопительных конденсаторов обеспечивается равенство амплитуд импульсов в пакете. Вследствиеуменьшения количества энергии, запасенной в батарее предварительно заряженных конденсаторов, предлагаемое устройство обеспечивает снижение установленной энергоемкости.Устройство для формирования пакета мощных коротких высоковольтных импульсов, состоящее из зарядной и разрядной цепи батареи накопительных конденсаторов, первая из которых содержит соединенные последовательно батарею предварительно заряженных конденсаторов, токоограничивающий элемент и управляемый коммутатор, а вторая - соединенные последовательно батарею накопительных конденсаторов, коммутатор и нагрузку, отличающееся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов устройства, зарядная цепь секционирована по числу импульсов в пакете, и секции батареи предварительно заряженных конденсаторов соединены параллельно через развязывающие токоограничительные элементы, причем . отношение постоянной времени цепи разрядки каждой секции батареи предварительно заряженных конденсаторов на батарею накопительных конденсаторов через развязывающие токоограничительные элементы к постоянной времени ее разрядки через токоограничительные элементы находится в пределах 100 - 1000, а отношение емкости батареи накопительных конденсаторов к емкости одной секции батареи предварительно заряженных конденсаторов находится в пределах 0,5 - 2,0. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США4079265, кл. 301-108,14.03.78.2, Патент Швейцарии640166,кл. 21 сиз 3/01, 30.09.68.3. Патент ФРГ1948382,кл, Н 03 К 3/02, 26.04.73 (прототип)..Чо Т Ти сого мите откр ая н осуд м и а, Ж атен 1 ФилиРедактор М,Заказ 4060/83 ВНИИПИ Гпо дел 3035, Моск ал ППП П Составитель Вхред А. Бойкараж 988рственного кобретений н- 35, Раушс