Генератор импульсов тока

(51)4 Н 03 К 3/53 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Ю.А,Отрубянников и А,С.Сафронов (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.М.Кирова(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 663081, кл. Н 03 К 3/02, 1977.2. Авторское свидетельство СССР У 961114, кл, Н 03 К 3/53, 1980 рототип).(54) (57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКАусодержащий накопительный конденсатор,обмотку.электромагнита, четыре тиристора, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующийконденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам первого и второго тиристоров, второй вь(ход - к входутретьего тиристора, а третий выход - к входу четвертого тиристора,причем анод первого тиристора соединен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с первым выводом обмоткиэлектромагнита, второй вывод которой соединен с анодом второго тиристора, катод которого соединенс анодом второго диода и второй обкладкой накопительного конденсатора,третий тиристор включен в прямомнаправлении последовательно н согласно с четвертым тиристором междуполюсаии источника постоянного напряжения, коммутирующий конденсаторподключен параллельно третьемутиристору через первичную обмоткуимпульсного трансформатора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности .работы,в него ведены третий, четвертый,пятый и шестой диоды, а импульсныйтрансформатор снабжен двумя вторичными обмоткаии, причем первый выводпервой вторичной обмотки соединенс катодами первого тиристора итретьего диода, анод которого соеди"нен с катодом второго диода и анодом четвертого диода, катод которого соединен с вторым выводом первой вторичной обмотки, а второй вывод второй вторичной обмотки соединенс анодами второго тиристора и пятого диода, катод которого соединес анодом первого диода и катодомшестого диода, анод которого соединен с первым выводом второй вторичной обмотки.10941Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для формирования квази- треугольных импульсов тока в индуктивных нагрузках, например, в электромагнитных циклических ускорителях заряженных частиц.Известны генераторы импульсов тока, содержащие накопительную конденсаторную батарею, подключенную к 10 электромагниту через вентильный коммутационный узел 1 .Недостатком этого устройства является сложность конструкции, обусловленная необходимостью размещения в 15 электромагните дополнительной обмотки,Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор импульсов тока, содержащий накопительный конденсатор, обмотку элект ромагнита, четыре тиристора, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход 25 которого подключен к входам перворо и второго тиристоров, второй выход - к входу третьего тиристора, а третий выход к входу четвертого тиристора, причем анод первого тиристора соеди- З 0 нен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с первым выводом обмотки электромагнита, второй вывод которого соединен с анодом второго тиристора, катод которого соединен с анодом второго диода и второй обкладкой дополнительного конденсатора, третий тиристор включен в прямом направлении последовательно и 40 согласно с четвертым тиристором между полюсами источника постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор подключен параллельно третьему тиристору через первичную обмотку импульсного трансформатора, вторичная обмот,ка которого через дополнительный тиристор подключена к обмотке электромагнита, с выводами которой соединены анод первого и катод второго 50 диодов 21.Недостатком этого генератора является двуполярный режим работы коммутирующего конденсатора, что приводит к уменьшению надежности устройства 55 в целом, так как долговечность конденсаторов, работающих в двуполярном режиме меньше, чем у конденсаторов,Зб 2работающих в однополярном режиме. Кроме того, надежность работы устройства уменьшается из-за введениядополнительного тиристора.Целью изобретения является повышение надежности работы генератора импульсов тока.С этой целью в генератор импульсов тока, содержащий накопительный конденсатор, обмотку электромагнита, четыре тиристора, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам первого и второго тиристоров, второй выход - к входу третьего тиристора, а третий выход - к входу четвертого тиристора, причем анод первого тиристора соединен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с первым выводом обмотки электромагнита, второй вывод которого соединен с анодом второго тиристора, катод которого соединен с анодом второго диода и второй обкладкой накопительного конденсатора третий тиристор включен в прямом направлении последовательно и согласно с четвертым тиристором между полюсами источника постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор подключен параллельно третьему тиристору через первичную обмотку импульсного трансформатора, введены третий, четвертый, пятый и шестой .диоды, а импульсный трансформатор снабжен двумя вторичными обмотками, причем первый вывод первой вторичной обмотки соединен с катодами первого тиристора и третьего диода, анод которого соединен с катодом второго диода и анодом четвертого диода, катод которого соединен с вторым выводом первой вторичной обмотки, а второй вывод второй вторичной обмотки соединен с анодами второго тиристора и пятого диода, катод которого соединен с анодом первого диода и.катодом шестого диода, анод которого соединен с первым выводом второй вторичной обмотки.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства,3 1094Генератор импульсов тока содержит накопительный конденсатор 1,коммутирующий конденсатор 2, электромагнит с обмоткой 3, импульсныйтрансформатор с первичной обмоткой4, первой вторичной обмоткой 5 ивторой вторичной обмоткой 6, источник 7 постоянного напряжения, дроссель 8, первый 9, второй 10, третий11 и четвертый 12 тиристоры, первый 1013, второй 14, третий 15, четвертый16, пятый 17 и шестой 18 диоды,источник 19 управляющих импульсов,первый выход которого присоединен квходам тиристоров 9 и 10, второй 15выход - к входу тиристора 11, а третий выход - к входу тиристора 12.Анод тиристора 9 соединен с катодом диода 13 и первой обкладкой конденсатора 1, катод тиристора 9 соединен с катодом диода 15, первымвыводом обмотки 3 и первым выводкиобмотки 5, второй вывод которой соединен с катодом диода 15, Анод диода 13 присоединен к катодам диодов 2517 и 18, катод тиристора 10 соединенс анодом диода 14 и второй обкладкойконденсатора 1, анод тиристора 10соединен с анодом диода 17, вторымвыводом обмотки 3 и вторым выводом обмотки 6, первый вывод которой соединен с анодом диода 18,Катод диода 14 присоединен к анодамдиодов 15 и 16; Первый вывод обмотки 4 импульсного трансформатора при 35соединен к первой обкладке конденсатора 2, вторая обкладка которого соединена с катодом тиристора 11 и сотрицательным полюсом источника 7,второй вывод обмотки 4 соединен санодом тиристора 11 и с катодом тиристора 12, анод которого через дрос=сель 8 присоединен к положительномуполюсу источника 7.Генератор импульсов тока работает 4следующим образом.В исходном состоянии конденсаторыи 2 заряжены до требуемого напряжения с полярностью, указанной начертеже. После того как от источника 019 на входы тиристоров 9 и 10 поступят запускающие импульсы, начнетсяразряд конденсатора 1 на обмотку 3в которой Формируется фронт выходного импульса тока. При отпирании тиристора 11 напряжение конденсатора 2через импульсный трансформатор и дио 136 4ды 16 и 18. прикладывается в обратном направлении к диодам 15 и 17. Это напряжение является источником обратного тока через тиристоры 9 и 10, обеспечивая их выключение, после чего ток обмотки 3 замыкается по следующему контуру; обмотка 3 - трансФорматор с обмотками 6, 4, тиристор 11 - конденсатор 2 - трансформатор с обмотками 4, 6 - диод 18 - диод 13 - конденсатор 1 - диод 14 - диод 16трансформатор с обмотками 5, 4 - тиристор 11 - конденсатор 2 - трансформатор с обмотками 4, 5 " обмотка 3. Конденсатор 1 начинает заряжаться напряжением прежней полярности, Ток обмотки 3, трансформируемый в обмотку 4 импульсного трансформатора вызывает интенсивный разряд конденсатора 2, При ргзряде конденсатора 2 до нуля открываются диоды 15 и 17. Ток обмотки 3 замыкается в контуре: обмотка 3 - диод 17 диод 13 - конденсатор 1 - диод 14 - диод 15 - обмотка 3. Конденсатор 1продолжает заряжаться напряжением прежней полярности. Энергия, накоп" ленная в индуктивности намагничивания импульсного трансформатора, переходит в конденсатор 2. Поскольку эта энергия мала, то ее влиянием на процесс перезаряда конденсатора 2 можно пренебречь. После выключения тиристора 11 приходит запускающий импульс на вход тиристора 12. При этом конденсатор 2 подключается к источнику 7 через дроссель 8 и обмотку 4 импульсного трансформатора, В процессе заряда конденсатора 2 через обмотку 4 происходит перемагничивание юатульсного трансформатора. При уменьшении тока через конденсатор 2 до нуля тиристор 12 выключается. Когда вся энергия магнитного поля обмотки 3 электромагнита переходит в энергию электрического поля конденсатора 1, ток обмотки 3 электромагнита становится равным нулю. В следующем цикле все процессы в схеме повторяются.Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в повышении надежности работы генератора за счет обеспечения однополярного режима работы коммутирующе" го конденсатора 2 и уменьшения числа тиристоров коьяутацни.1094136 Редактор О.Юркова Техред А.Бабинец Корректор Л.Пнлипен 64/2 Тир ВНИИПИ Государст по делам иэобр 3035, Москва, Ж, ое аж 872енного комитет теннй и открытий Раушская наб., д П а СССР