Генератор импульсных напряжений

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 03 11.80 (21) 2999575/18-21с присоединением заявки ЭЙ(5 )М. К,в. Н 03 К 3/53 Ьеударстеанный кемтет СССР ю делам зебретеннй н открытВ(72) Авторы изобретения 1 О.А, Котов и В.П. КузнецовНаучно-исследовательский институт высоких 1 напряженийпри Томском ордена Октябрьской Революции ИорденаТрудового Красного знамени политехническоминституте им, С . М. Кирова .(5 Й) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 1Изобретение относится к областивысоковольтной импульсной техники, вчастности к генераторам импульсныхнапряжений, собранным по схеме Аркадьева-Маркса,Известен генератор импульсных напряжений собранный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий накопительныеконденсаторы, зарядные резисторы иуправляемые разрядники, образующиепоследовательно соединенные каскады,в котором:для уменьшения временисрабатывания генератора с помощьюконденсатора связи надежно обеспечивается 100-ное перенапряжение на последующем разряднике при срабатывании предыдущего 1).Недостатком этого генератора яв;ляется значительное время срабатывания,20Известен также генератор, собрайный по схеме Аркадьева-Маркса и со"держащий накопительные конденсаторы,управляемые и неуправляемые разряд 2ники и зарядные резисторы образуюФ щие последовательные каскады, причем в первом каскаде использован разрядник тригатронного типа с диэлектрической втулкой и шунтирующим разрядник конденсатором, а другие управляе" мые разрядники - газовые тригатроны 21.Недостатком этого генератора является значительное время срабатывания его стабильности и невысокой надежности работы, Указанный недостаток объяеняется тем, что связь между тригатронами выполнена так, что управляющий сигнал (амплитуда не более 0,6 от зарядного напряжения) подается на каждый последующий управляемый разрядник при срабатывании предыдущего и поэтому общее время срабатывания также велико и равно сумме времен срабатывания всех ступеней при значительном разбросе времени срабатывания, Кроме того, в этом генераторе часты самопроизвольные срабаты3 96686вания, так как рабочее напряжение сос. тавляет 95/ от напряжения самопробояразрядников.Цель изобретения - уменьшение времени срабатывания генератора импульсных напряжений, увеличение стабильности времени срабатывания и надежности работы генератора.Поставленная цель достигается тем,что в генераторе, собранном по схеме 1 оАркадьева-Маркса и содержащем накопительные конденсаторы, управляемыеи неуправляемые разрядники и зарядные резисторы, образующие последовательные каскады, причем в впервом каскаде использован разрядник тригатрон-ного типа с диэлектрической втулкойи с шунтириющим разрядник конденсатором, а остальные управляемые разрядники - газовые тригатроны, конденсатор, шунтирующий первый управляемыйразрядник, подсоединен к заземленному электроду разрядника через введенный резистор, а общая точка конденсатора и резистора соединена конденсаторами связи с управляющими электродамй разрядников в других каскадахгенератора так, что конденсатор связипредыдущего каскада включен последовательно конденсатору связи последующего каскада,В этом генераторе подача пусковогсимпульса производится одновременно навсе управляемые разрядники после срабатывания разрядника первого каскада.Время срабатывания генератора равносумме времени срабатывания первогоразрядника, наибольшего из временсрабатывания управляемых разрядниковдругих каскадов и времени срабатываниякаскадов с неуправляемыми разрядни 40ками, Таким образом, преимуществопредложенной схемы возрастает с увеличением числа каскадов генератора(если число управляемых разрядниковне менее 0,ч,5 от общего числа разрядников). Разброс времени срабатывания в генераторе также уменьшается,так как уменьшается число последовательно срабатывающих разрядников, Кроме того, применение схемы запуска уп- оравляемых разрядников генератора позволяет на управляющие электроды подавать импульсы с амплитудой равной 1заряднойу напряжению ступени. Это приводит к тому, нто в генераторе происходит более сильное усиление поляв управляемых разрядниках, что, всвою очередь, позволяет, не увелици 04вая времени срабатывания генератора,уменьшить напряжение на разрядникахпо отношению к напряжению самопробояи тем самым увеличить надежность работы генератора,На чертеже представлена электрическая схема генератора,Генератор состоит из накопительныхконденсаторов 1, разрядников 2-ч,электроды которых являются сборнымишинами конденсаторов 1, зарядных резисторов 5, "греющего" первый разрядник конденсатора 6, пускового резистора 7, конденсатор 8 связи, обратного токопровода - корпуса 9, диэлектрической втулки 10 и пускового электрода 11, Разрядники генератора 2-3 управляемые: 3 - газовые тригатроны,а 2 - тригатрон с диэлектрическойвтулкой 10.Генератор импульсных напряженийработает следующим образом,Давлением газа в корпусе устанавливается выбранное рабочее напряжение - 0,8 от напряжения самопробояразрядников, производится зарядканакопительных 1 и "греющего" 6 конденсаторов через резисторы 5, 7. Наподжигающий электрод 11 разрядника2 подается запускающий импульс напряжения, цто приводит к усилениюэлектрического поля в разряднике,пробою поверхности диэлектрическойвтулки 10 и пробою основного промежутка разрядника 2, Через разрядник2 разряжается накопительный конденсатор 1 первого каскада и конденсатор6, разряд которого приводит к уменьшению времени коммутации разрядника 2,Возникающий при разряде конденсатора6 импульс напряжения на резисторе 7через конденсаторы 8 подаются одновременно к поджигающим электродам разрядников 3, вызывая их срабатывание,затем срабатывают все неуправляемыеразрядники 1 и импульс напряженияна выходе генератора прикладываютсяк нагрузке. Проведенными испытаниями установлено, что шестиступенчатый генератор импульсных напряжений, у которого три ступени имели управляемые разрядники, обеспечил на нагрузке 500 Ом импульс напряжения 1.80 кВ с фронтом 6 нс.Конденсаторы связи в предложенном генераторе включены последовательно, т,е. работают только на напряжение одной ступени, следовательно, за счет5их применения габариты генераторапрактически не возрастают,966860 Ь стабильности времени срабатывания и увеличения надежности работы генератора, конденсатор, шунтирующий первый управляемый разрядник, подсоедиФормула изобретения нен к заземленному электроду разрядника через введенный резистор, а обГенератор импульсных напряжений, щая точка шунтирующего конденсатора собранный по схеме Аркадьева-Маркса и резистора соединена конденсаторами и содержащий накопительные конденса- связи с управляющими электродами разторы, управляемые и неуправляемые 10, рядников в других каскадах генераторазрядники и зарядные резисторы, об-ра так, что конденсатор связи предыразующие последовательные каскады, дущего каскада включен последователь- причем в первом каскаде использован но конденсатору связи последующего разрядник тригатронного типа с ди- каскада. электрической втулкой и шунтирующим И Источники инФормации, разрядник конденсатором, а другие . принятые во внимание при экспертизе управляемые разрядники - газовые три. Патент Великобритании 11 1147906, гатроны, о т л и ч а ю щ и й с я кл. Н 3 Т, 19.04.69, тем, что, с целью уменьшения времени 2. Приборы и техника эксперимента, срабатывания генератора, увеличения 20 1971, Ю 4, с, 112-114,1