Генератор импульсов высокого напряжения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (23) Приоритет ео делом изобретений и открытийОпубликовано 23.05.82, Бюллетень ЛЬ 19 Дата опубликования описания 26,05.82(72) Автор изобретения Б. В, Семкин 4 Ф-Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и дена" Трудового(71) Заявитель ищаКрасного Знамени политехническом институте пм."т";"М;Кирова(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯИзобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам генерирования высоковольтныхимпульсов с крутым фронтом и жесткойсинхронизацией импульса относительнозапускающего сигнала,Известен генератор импульсов высокого напряжения, содержащий последовательно соединенные источник импульсовнапряжения по схеме Аркадьева-Маркса,на выходе которого включен компенсируюоший (корректируюший) малоиндуктивныйконденсатор, а через обостряюшийся разрядник - нагрузка 11Недостатком известного генератора15является малая стабильность моментапоявления импульса напряжения на нагрузке, что связано со статистическимхарактером запаздывания разряда в искровом промежутке разрядника.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор импульсов высокого напряжения,содержащий последовательно соединенные источник импульсов напряжения с нулевым и потенциальным выводами, управляемый разрядник и нагрузку, причем параллельно источнику импульсов подключен малоиндуктивный компенсируюший конденсатор 2Недостатком данного генератора является сложность цепей и аппаратуры управления разрядником, Это связано с тем, что управляющий электрод, как и все токоведушие части разрядника, находится под высоковольтным потенциалом источника импульсов, что требует развязки аппаратуры генерирования управляющего сигнала от высокого потенциала,Цель изобретения - повышение эффективности запуска путем обеспечения возможности размещения управляющего электрода под нулевым потенциалом.Указанная цель достигается тем, что в генераторе импульсов, содержащем последовательно соединенные источник импульсов напряжения с нулевым и потенциальным выводами, управляемый разрядник и нагрузку, и подключенный параллельно источнику импульсов малоиндуктивный компенсируюций конденсатор, нагрузка защунтирована резистором и включена между потенциальным выводом источника импульсов и разрядником, парал лельно разряднику подключен дополнительный малоиндуктивный конденсатор.На фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема генератора; на фй. 2 - кривые изменения напряжения в различных точках схемы, поясняющие ее работу,Й2025 Генератор содержит источник 1 импульсов напряжения, изображенный для примера в виде конденсатора 2, коммутатора 3 и резистора 4, Параллельно выходу источника вкЛючен малоиндуктивны компенсирующий конденсатор 5. Нагрузка 6 (например, образец твердого диэлектрика, вакуумный диод ускорителя и т. д.) зашунтирована резистором 7 с величиной сопротивления сушественно меньшей нагрузки, Малоиндуктивный конденсатор 8 и управляемый разрядник 9 включены между нагрузкой и нулевым полосом источника импульсов, Параметры элементов выбраны в соответствии с условией Малоиндуктивный конденсатор 8 разряжается через разрядник 9, способствуя быстрому спаду потенциала в точке соединения разрядника и нагрузки. Потенциал (кривая 10) в точке соединения нагрузки с потенциальным полюсом ис точника поддерживается практически неизменным на протяжении периода полного спада напряжения на конденсаторе 8, Это обусловлено тем, что (." Я,2..фгде,в - характерное время спада напряжения на конденсаторе 8. Таким образом, напряжение (кривая 12) на нагрузке резко возрастает после срабатывания разрядника 9, при этом на нагрузке формилруется импульс с фронтом ф- ь,р и длительностью спала , ( Р+ Й 1. По сравнению с известным предложенный генератор позволяет осушествлятьуправление запуском обострояюшим разрядником с помошью цепей и аппаратуры,находяшихся при нулевом потенциале.Применение данного генератора позволяет отказаться от дорогих и громоздкихэлементов развязки ( трансформаторов,конденсаторов, резисторов) запускающегоэлектрода с аппаратурой, генерирующейзапускающий импульс,ЗО 35 4 О 45 50 55 где Я, - сопротивление резистора 4;Й 2 - сопротивление резистора 7; С- емкость конденсатора 5;С - емкость конденсатора 8.Работа генератора происходит следующим образом.После зарядки конденсатора 2 от сети постоянного напряжения в момент т, .= 0 срабатывает коммутатор 3 и источник 1 импульсов генерирует импульс напряжещи, заряжающий малоиндуктивный компенсирующий конденсатор 5, с постоянной времени л Й С по кривой 10, Одновременно через резистор 7 заряжается конденсатор 8 с постоянной временилК 2 С по кривой 11, Поскольку элементы схемы выбраны в соответствии с условием ( 1), то напряжение на конденсаторах 5 и 8 нарастают синхронно, и, следовательно, напряжение (кривая 12) на нагрузке практически отсутствует, вплоть до коммутации разрядника 9, В нужный момент на управляюший электрод разрядника 9 выдается запускаюший сигнал, под действием которого срабатывает разрядник 9 в момент . = 1, . Б свою очередь, запуск со сторонызаземленного электрода позволяет притой же аппаратуре запускающего, сигнала увеличить существенно (в 2-4 раза)ток запуска, что приводит к повышениюстабильности срабатывания разрядника,снижает время формирования пробоя вобострояюшем разряднике, увеличиваетдиапазон его неперестройки, т, е, повышает эффективность запуска,Формула изобретения Генератор импульсов высокого напряжения, содержащий последовательно соединенные источник импульсов напряжения с нулевым и потенциальным выводами, управляемый разрядник и нагрузку, причем параллельно источнику импульсов подключен малоиндуктивный компенсируюший конденсатор, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения эффективности запуска, нагрузка зашунтирована резистором и включена между потенциальным выводом источника импульсов и разрядником, параллельно которому подключен дополнительный мало- индуктивный конденсатор.930604 Составитель В, Казаков Редактор П, Коссей Техред 3, Фанта Ко екто Н, Стец рр рж 954, дарственного изобретенийква Ж, Р од ул Проектная, 4 атентф, г, У Филиал ПП Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР156616, 19.06.62, 5 12/80 Тира ВНИИНИ Гос по делам 113035, Мос2. Гусев О. А. и др. Высоковольтный импульсный модулятор сильноточйого ускорителя электронов. - "Приборы и техника эксперимента, 1978,5, с. 84. Подписноекомитета СССРи открытийаущская наб., д, 4