Устройство для импульсного питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 863 9) 1)4 НОЗК 35 ПИСА ого полюса нарядного реак копительного резистора вклюденный резист ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР Мф 618838, кл. Н 03 К 3/55, 22.09.76.Авторское свидетельство СССР Р 719459, кл. Н 03 К 5/00, 10.05.78. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ, содержащее зарядный реактор, источник питания постоянного тока, накопительный конденсатор, подключенный одним полюсом через защитный резистор к одному электроду разрядной камеры, соединенной с устройством импульсной ионизации, другой электрод которой соединен с общей шиной, блок запускающих импульсов, о т л и ч а- в щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эФфективности путем снижения напряжения на электродах зарядной камеры в промежутках между импульсами ионизации, в него введены диодный ключ, первый управляемый вентиль, цепочка из нелинейного дросселя и формирующей линии, образующие источник импульсного тока,источник компенсации потерь, пере-"зарядный реактор, второй управляемыйвентиль, два блока задержки и дополнительный резистор, при этом междувторым электродом разрядной камеры ивторым полюсом накопительного конденсатора включен диодный ключ, параллельно которому через первый управляемый вентиль включена цепочкаиз нелинейного дросселя и Формирующей линии, зашунтированная перезарядной цепью из последовательно соединенных источника компенсации потерь, перезарядного реактора ивторого управляемого вентиля, выходблока запускающих импульсов соединенс управляющим электродом первогоуправляемого вентиля непосредственно,а с управляющим входом устройстваимпульсной ионизации - через первый лок задержки и с управляющим электодом второго управляемого вентиляерез второй блок задержки, а междубщей шиной и точкой соединения заенсатора и защитно дополнительно вве1088 б 34 2Изобретение относится к оптическим квантовым генераторам, в частности к импульсному питанию разрядных камер технологических газовых лазеров с электронной иониэацией, работающих в частотно-импульсном режиме.Известно аналогичное устройство, в котором накопители электропитания разрядной камеры выполнены в виде искусственных формирующих линий емкостного типа.В этом устройстве напряжение к разрядной камере прикладывается лишь на время-длительности импульса формирующей линии, который выбирается меньше длительности импульса ионизации, и отсутствует в промежутке между импульсами. Такой режим электропитания камеры позволяет существенно повысить надежность устройства, в том числе разрядной камеры и лазера в целом.Однако вследствие колебаний сопротивления разрядной камеры, а оно зависит от множества факторов: состава газовой смеси, ее температуры, тока и энергии электронной сигнализации и др., напряжение на нагрузке изменяется, что приводит к уходу от точки оптимальной напряженности электрического поля в раз" рядном промежутке. Кроме того, изменение сопротивления камеры приводит к уходу от режима согласования сопротивления формирующей линии, снижению эффективности лазера в целом. Наиболее близким по технической сущности к данному. изобретению является устройство для импульсного пичания, например, газового лазера на СОп с несамостоятельным разрядом, содержащее зарядный источник, накопительный конденсатор, подключенный одним полюсом через зарядный резистор к одному электроду разрядной . камеры с устройством импульсной ионизации, другой электрод которой соединен с общейшиной,и блок запускающих импульсов.Преимуществом этого устройства является то, что накопительный конденсатор работает в режиме частичного разряда, а выбором величины емкости конденсатора просто обеспечивается оптимальная напряженность электрического поля разрядного про 5 0 151 40 ного дросселя и формирующей линии,45. зашунтированная перезарядной цепью 50 55 20 25 30 35 межутка при широком изменении его сопротивления, даже в течение време-. ни импульса.Недостатком устройства является то, что и в паузах между импульсами на разрядном промежутке присутствует большое напряжение, что приводит к дуговым пробоям в камере и к аварийным ситуациям устройства импульсного питания. Для повьппения надежности устройства в работе приходится снижать уровень напряжения и тем самым понижать эффективность лазера в целом. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности устройства путем снижения напряжения на электродах разрядной камеры в промежутках между импульсами ионизации.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для импульсного питания, содержащее зарядный реактор, источник постоянного тока, накопительный конденсатор, подключенный одним полюсом через защитный резистор к одному электроду разрядной камеры, с устройством импульсной ионизацин, другой электрод которой соединен с общей шиной, и блок запускающих импульсов, введены диодный ключ, первый управляемый вентиль, цепочка из нелинейного дросселя и формирующей линии, образующие источник импульсного тока, источник ком; пенсации потерь, перезарядный реактор, второй управляемый вентиль,два блока задержки и дополнительный резистор, при этом между вторымэлектродом зарядной камеры и вторымполюсом накопительного конденсаторавключен диодный ключ, параллельнокоторому через первый управляемый вентиль включена цепочка из нелинейиз последовательно соединенных источника компенсации потерь, переэарядного реактора и второго управляемого вентиля, выход блока запускающих импульсов соединен с управляющим электродом первого управляемого вентиля непосредственно, а с управлякщим входом устройства импульснойионизации - через первый блок задержкн и с управляющим электродом второго управляемого вентиля - через,второй блок задержки, а между общей шиной н точкой соединения зарядного3 1 О 88634 4 реактора одного полюса накопитель- , Через промежуток времени задержного конденсатора и защитного резис- ки, достаточный для насьицения нели- тора включен дополнительно введенныйнейного дросселя 13 и установленияв цепи, образованной из формирующейНа чертеже изображена принципи линии 12, нелинейного дросселя 13, альная схема устройства импульсного управляемого вентиля 8 диодногопитания.уключа 7, тока, большего номинальностройство содержит источник 1 го тока разрядкой камеры 5, подается напряжения постоянного тока,соединенный с зарядным реактором 2, с 10 ства 6 импульсной ионизации. Последкоторым также соединен накопительный нее ионизирует газ в ра йгаз в разряднои камеконденсатор 3, защитный резистор 4, ре 5 и по цепи - конденсатор 3 -подключенныи к разрядной камере 5, разрядная камера 5 - диодный ключ 7 -соединенной с устройством 6 импульс- протекает импульс разрядного тока. .ной ионизации, диодный ключ 7, вклю По диодному ключу 7 при этом проте-.ченный между источником постоянного кает разностт разность тока Формирунзцеи линиитока и общей шиной, управляемый 12 и нагрузки. вентиль 8, соединенный последователь- ительность импульса тока рормиЦлительность имно с накопительным конденсатором и с рующей линии 12 выбрана равной блоком 9 запускающих импульсов котоУ ьсов кото длительности импульса ионизации. К рый также соединен с первым блоком 10 моменту окончания импульса ионизазадержки источник 11Р э 1 импульсного то- ции конденсаторы формирующей ливии ка, образованный из Форм у ей лиФор нрующ ли 12 перезаряжаются на напряженке обнии 12, последовательно соединенной ратной полярн сратно полярности. диодный ключ / с нелинейным дросселем 13 и парал запираетсязапирается, разрядная камера э обес" лельной цепью из последовательно точивается, и разность напряжений.прикладывается в обратном направлесоединен второй блок 7 за е жкт р ло 17 задержки, 0 1 катод - анод управляемого вентиля резистор 18, включенный между .общей 8 распределяясь между ними в соотшиной и точкой соединения зарядного ветствии с характером восстановления реактора с одним полюсом накопительного конденсатора.запирающих свойств в обратном направуленин управляемого вентиля 8 и деистройство работает следующим 35 онизации Разрядной камеры 5. С др йНаковыдержкой времени, достаточной 1 цляакопительный конденсатор 3 и надежного выключения управляемого конденсаторы формирующей линии 12 вентиля 8, подается импульс на уп авперед приходом запускающего импульсаУпрбляющий электрод второго управляемого с .лока 9: заряжены до одинаковогонапряженияУправляемые вентили 840 вентиля б, и конденсаторы ФРы Ирмн 4 у и 16 зак ытыющей линии 12 перезаряжаются на пери закрыты. Напряжение на электродах камеры 5 равно нулю.воначальную поЛярность евоначаль ую ля уровнемнапряжения, равным первоначальному.Запускающий импульс открываетПо окончании импульса перезарядуправляемый вентиль 8 и по цепи - 45 ного тока втоРой управляемый вентиль формирующая линия 12 - нелинейньязакрывается, и с приходом очередного :дроссель 13 - вентиль 8 - диодныйзапускающего импульса рабочий цикл ключ 7 - начинает протекать ток наповторяется. магничивания нелинейного дросселя 13.Этим током подготавливаются к проТак как в емя вор осстановления эапусканию больших и быстроизменяюпорных свойств ио ногд д го ключа 7 щихся токов полупроводниковые струк.обычно меньше в еменир восстановления туры управляемого вентиля 8 и ио - ля 8запорных свойств п ави диоду р вляемого вентиного ключа 7. Приотпирании диодноголя 8, после эапирания ио а 7ля 8 д д в контуре - конденсатор 3 - каме а ключа 7 напряжение на электродах за фформирующая линия 12 - оссе рядной камеры возрастает практически управляемый вентиль 8 - б ет, до уровня напряжения на накопительном вовать азноудет дейст- конденсаторе 3.вовать разность напряжений. При этомк промежутку анод - катод управля1088634 Корректо ехред М.Пароцаираж 818 бручар дактор П. Горько Заказ 657/2 писное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 Патент",ил емого вентиля 8 и электродам разрядной камеры 5 приложено небольшоеобратное наг.,княжение, распределяющееся между ними в соответствии с характером запорных свойств управляемого вентиля 8 и деионизацией раз"рядной камеры 5.Зто будет существенно повышать надежностьвсего устройства,Ужгород, ул, Проектная