Генератор высоковольтных импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 0033 3 0(23) Приоритет --Опубликовано 070383. Бюллетень М 9Дата опубликования описания 070383 РМ К,з Н 03 К 3/53 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторыизобретения В,П. Кириенко и В.В. Ваняев Горьковский политехнический институт им. А.А-.Жданова(54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных устройствах различного назначения, в частности установках электронно-.ионной технологии, электрофизической аппаратуре.Известен генератор, содержащий источник напряжения, каскадный генератор, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий накопительные конденсаторы, зарядные резисторы и управляемые коммутирующие элементы, соединяющие разноименные обкпадки конденсаторов соседних каскадов (1 .Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее источник напряжения, блок управления и каскадный генератор, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса и состоящий из накопительных конденсаторов, коммутирующих элементов-тиристоров, соединяющих разноименные обкладки конденсаторов соседних каскадов, двух групп дросселей,соединяющих одноименные обкладки накопительных конденсаторов 2 1. Общим н едос тат ком и з в ес т ныхустройств является то, что они непозволяют оперативно регулировать длительность генерируемого импульса.В известном устройстве мгновенноезначение тока нагрузки при активномхарактере ее определяется следующимобразом (без учета влияния цепейзарядки);щ (-и (все 10где Н - число каскадов генератора;П - напряжение накопительногооконденсатора к моменту отпирания коммутирующих элементов;15В - сопротивление нагрузки;С - емкость конденсатора каскада;время.При достижении током нагрузкивеличины, равной току удержания тиристоров (1 = 11), последние выключаются и ток нагрузки прерывается.Следовательно, длительность импульса, генерируемого известным устройством, определяется из соотношенияЦель изобретения - расширениефункциональных воэможностей иэвест Оных устройств путем регулированиядлительности генерируемых импульсов. Поставленная цель достигаетсятем, что в генераторе высоковольтныхимпульсов, содержащем источник напряжения, блок управления, каскадныйгенератор, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, состоящий иэ накопительных конденсаторов, тиристоров,соединяющих разноименные обкладкиконденсаторов соседних каскадов,двух групп дросселей, соединяющиходноименные обкладки накопительныхконденсаторов, дроссели одной изгрупп снабжены дополнительными вторичными обмотками, первичные обмотки которых соединены последовательно,а одноименные выводы вторичных обмоток объединены и подключены к дополнительно введенному вспомогательному генератору импульсов.На фиг.1 приведена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства; на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая принцип действия 35предлагаемого устройства, где акривая напряжения на нагрузке; бкривая напряжения, генерируемоговспомогательным генератором импульсов в первичных обмотках дросселей; 40в . кривая напряжения анод-катодтиристоров,Устройство содержит источник 1напряжения, к выходу которого подключен каскадный генератор 2, состоящий из М накопительных конденсаторов 3-1 - 3-И. Каскадный генератор2 содержит также две группы дросселей4-1 - 4-И и 5-1 - 5-и, причемдроссели, соединяющие положительныеобкладки конденсаторов, имеют первичные 6-1 - 6-и и вторичные 7-17- И магнитосвязанные обмотки. Обмотки 6-1 - б-И включены последовательно-согласно, а одноименныевыводы обмоток 7-1 - 7- И объединены и подключены к вспомогательномугенератору 8 импульсов. Разноименныеобкладки конденсаторов 3-1 - 3- Исоединены тиристорами 9-1 - 9-И. Квыходу устройства присоединена нагрузка 10. Тиристоры 9-1 - 9-и и генератор 8 включаются блоком управления (не показан).Устройство работает следующимобразом. 65 Применение предлагаемого устройства позволит регулировать величину энергии, подводимой к нагрузке, и осуществлять, например, оперативное управление процессом физического эксперимента или технологической операции и т.п. Формула изобретения Генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник напряжения, блок управления, каскадный генератор, выполненный по схеме Аркадьева- Маркса, состоящий из накопительных конденсаторов, тиристоров, соединяющих разноименные обкладки конденсаторов соседних каскадов, двух групп дросселей, соединяющих одноименНые обкладки накопительных конденсаторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем увеИз полученного выражения видно,что длительность импульсов, генерируемых известным устройством, определяется параметрами элементов генератора и нагрузки, что затрудняетрегулирование длительности импульсови сужает функциональные возможностиизвестного устройства.1 Накопительные конденсаторы 3-1 3- И генератора 2 заряжаются от источника 1 в полярности (фиг.1). При достижении напряжением конденсаторов заданной величины 11 о зарядку прекращают, и в момент временио блок управления подает управх яющие импульсы на тиристоры 9-1 - 9-И. Тиристоры открываются, и к нагрузке 10 прикладывается импульс напряжения с амплитудой ИБО. По мере разряда конденсаторов 3-1 - 3-И напряжение на нагрузке при активном характере ее изменяется в соответствии с равенствомО=И(.) еВ момент времени с блок управления включает вспомогательный генератор 8, который генерирует запирающий импульс в магнитосвязанных обмот. ках 6-1 - 6-И, 7-1 - 7-И. В результате этого к тиристорам 9-1 - 9-И прикладывается обратное напряжение и ток через тиристоры прерывается.Длительность импульса в нагрузке определяется следующим образом (фиг, 2):и. (1- О)+ЪОО, где ", П - длительность запирающегоимпульса, генерируемогогенератором 8.Для обеспечения надежного эапирания тиристоров 9-1 - 9-И длительность запирающего импульса должна быть больше времени восстановления запирающих свойств укаэанных тиристоров.Таким образом, изменяя момент включения генератора 8 относительно момента включения тиристоров 9-1 9-И, в предлагаемом устройстве можно осуществлять регулирование длительности импульса в нагрузке.личения диапазона регулирования дли.тельности генерируемых импульсов,дроссели одной иэ групп снабженыдополнительными вторичными обмотками,первичные обмотки которых соединеныпоследовательно, а одноименные выводы вторичных .обмоток объединеныи подключены к дополнительно введен 1 ному вспомогательному генераторуимпульсов .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. фПриборы и техника эксперимента, 1976, В 6, с, 76-78.2. Патент США Р 4011463,кл. Н 02 в 7/12, опублик. 1977.1 ООЗЗ 1 О а Составитель Техред М,Ге едактор А. Фроло Корректор И.Шул ель сн СР каз 1588/44 ко В а 3035,Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектн Тираж 934 ПИ Государственног делам изобретений Москва, Ж, Рауш Подп итета С крытий наб., д