Устройство для формирования сильноточных стабилизированных импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9 9) (11) 3 К 5/00//Н 03 К ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Объединенный институт ядерных исследований(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ СТАБИЛ ИЗ ИРОВАННЫХ ИМПУЛ ЬСОВ, содержащее регулируемый источник постоянноготока, например выпрямитель, к выходам которого подключены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход датчика тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования, выходкоторого соединен с первым входом управления выпрямителя, а второй вход усилителя сигнала рассогласования подсоединен квыходу блока опорного напряжения, вход ь. ,к" , которого соединен с выходом электромотор-" ного блока, блок дискретного управления выпрямителем и измеритель стабилизируемого тока, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса установления заданной величины тока импульса, в него введены первый и второй элементы ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и пороговый измеритель напряжения, причем входы первого элемента ИЛИ соединены с входами управления электромоторного блока, выход первого элемента ИЛИ подсоединен к входу элемента ЗАПРЕТ, вход управления которого соединен с выходом порогового измерителя напряжения, вход которого подключен к выходу блока опорного на п ряжени я, а выход элемента ЗАПРЕТ подсоединен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход второго Е элемента ИЛИ соединен с выходом блока дискретного управления выпрямителем, а выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу управления выпрямителя, измеритель стабилизированного тока подключен к первому входу усилителя сигнала Я рассогласования.Изобретение относится к импульсной технике и предназначено, в частности для применения в качестве источника питания элементов электромагнитной оптики, используемых в экспериментальной физике.Известен формирователь импульсов, содержащий регулируемый источник постоянного тока, например выпрямитель, к выходу которого подключены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход которого подключен к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, выход которого соединен с входом непрерывного управления выпрямителя, а второй вход подсоединен к выходу блока опорного напряжения 1.Недостатком этого формирователя и мпульсов является медленный процесс установления заданной величины тока.Наиболее близким к изобретению по техн ичес кой сущности является устройство дл я формирования импульсов, содержащее регулируемый источник постоянного тока, например выпрямитель, к выходам которого подключены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход датчика тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования, выход которого соединен с первым входом управления выпрямителя, а второй вход усилителя сигнала рассогласования подсоединен к выходу блока опорного напряжения, вход которого соединен с выходом электро- моторного блока, блок дискретного управления выпрямителем и измеритель стабилизируемого тока 2.Недостатком известного устройства является сложность процесса установления заданной величины тока площадки импульса, в том числе и в области значений, ограниченной предельно допустимым эффективным значением тока. Установление заданной величины тока импульса, например, квадрупольной магнитной линзы, режим питания которой принимается импульсным, осуществляется за несколько (до 10 и более) циклов питания.Использование известного устройства при сравнительно низкой частоте следования импульсов (порядка 0,1 Гц) приводит к тому, что установка заданной величины тока импульса занимает много времени.Целью изобретения является ускорение процесса установления заданной величины тока импульса.Эта цель достигается тем, что в устройство для формирования сильноточных стабилизированных импульсов, содержащее регулируемый источник постоянного тока, например выпрямитель, к выходам которого подкл ючены соединенные последовательно нагрузка и датчик тока, выход датчика тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования, выход которого соединен с первым входом управ-,ления выпрямителя, а второй вход усилителя сигнала рассогласования подсоединен к выходу блока опорного напряжения, вход которого соединен с выходом электро моторного блока, блок дискретного управления выпрямителем и измеритель стабилизируемого тока, введены первый и второй элементы ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и пороговый измеритель напряжения, причем входы первого элемента ИЛИ соединены с входа- "О ми управления электромоторного блока, выход первого элемента ИЛИ подсоединен к входу элемента ЗАПРЕТ, вход управления которого соединен с выходом порогового измер ител я на пр яжен ия, вход которого 1 подключен к выходу блока опорного напряжения, а выход элемента ЗАПРЕТ подсоединен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом блока дискретного управления выпрямителем, а выход второго 20 элемента ИЛИ подключен к второму входууправления выпрямителя, измеритель стабилизированного тока подключен к первому входу усилителя сигнала рассогласования.На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные графики импульсов управления и тока.Устройство для формирования импульсовсодержит регулируемый источник постоянного тока - выпрямитель 1, к выходам которого подключены соединенные последовательно нагрузка 2 и датчик 3 тока. Выход датчика 3 тока подключен к первому входу усилителя 4 сигнала рассогласования, выход которого соединен с первым входомуправления выпрямителя 1, а второй входусилителя 4 сигнала рассогласования подсоединен к выходу блока 5 опорного напряжения, вход которого соединен с выходом электромоторного блока 6, блок 7 дискретного управления выпрямителем 1 и изме ритель 8 стабилизируемого тока, а такжепервый и второй элементы ИЛИ 9 и 1 О, элемент ЗАПРЕТ 11 и пороговый измеритель 12 напряжения, причем входы пер. вого элемента ИЛИ 9 соединены с входами 4 управления электромоторного блока 6. Выходпервого элемента ИЛИ 9 подсоединен к входу элемента ЗАПРЕТ 11, вход управления которого соединен с выходом порогового измерителя 12 напряжения, вход которого подключен к выходу блока 5 опоро ного напряжения. Выход элемента ЗАПРЕТ11 подсоединен к первому входу второго элемента ИЛИ 10, второй вход второго элемента ИЛИ 10 соединен с выходом блока 7 дискретного управления выпрямителем, а выход второго элемента ИЛИ подключен квторому входу управления выпрямителя 1,измеритель 8 стабилизированного тока подключен к первому входу усилителя 4 сигнала рассогласования.Устройство для формирования работает следующим образом.В момент времени 1 (фиг. 2 б) внешним запускающим устройством вырабатывается синхроимпульс .1 з, который запускаетблок 7. Блок 7 формирует импульс управления 13 (фиг. 2 в) длительностью 1 - 1. На нагрузке 2 формируется импульс тока с амплитудой 1=1 (фиг. 2 а). При этом сигнал обратной связи ЗА датчика 3 поступает на вход усилителя 4, на второй вход которого подается напряжение 1)оп блока 5. Усиленный сигнал рассогласования поступает на первый вход управления выпрямителя 1. Контроль за величиной стабилизируемого тока осуществляется с помощью порогового измерителя 8.При необходимости увеличить значение тока 1, например, до значения 1 ь в момент времени 1 на первый вход электро- моторного блока 6 подается импульс управления 1.1 г (фиг. 2 б). Импульс 11, воздействуя на электромоторный блок 6, вызывает увеличение 1.1 на выходе блока 5; при этом приращение 11 г прямо пропорционально длительности импульса 1.1. Одновременно импульс .1 ь пройдя элементы 9, 10 и 12, открывает выпрямитель 1, На нагрузке 2 формируется импульс 1 и,значение тока которого увеличивается в соответствии с работой электромоторного блока 6. По достижении в момент времени 14 заданного значен ия 1 ц -- 1 (фиг. 2 а) контроли руе мого по измерителю 8, импульс 13 заканчивается. При поступлении очередного импульса 11 в интервале ь - Ь на нагрузке формируется импульс с амплитудой 1 в -- Т.Пусть теперь требуется установить значение 1=1 з при этом 1)1 э, где 1 - предельно допустимое эффективное значение тока.В момент времени у импульсом (фиг. 2 б) вновь открывается выпрямитель 1, а значение тока 1 увеличивается за счет работы электромоторного блока 6 в сторону увеличения 1 А, По достижении в момомент времени з опорным напряжением значения 1.1 при котором 1 ц -- , срабатывает пороговый измеритель 12. Сигнал выхода порогового измерителя 12 закрывает второй элемент ИЛИ О, Исключая тем самым импульс 1.1 с входа управления выпрямителя 1, выпрямитель закрывается. В дальнейшем процесс установления заданного значения 1 з осуществляется на основе контроля значения 1 н, выполняемого измерите- О лем 8 только в периоды рабочих импульсов управления 11, т. е. таким же путем, как и в известном устройстве.В интервале я - о импульсом 1 открывается выпрямитель. Измеритель 8 показывает, что 1(1 в, как следствие, импульсприкладываемый к электромоторномублоку 6, имеет большую длительность. В момент времени 1 импульс 1.1 заканчивается.Далее в момент времени 1 импульсом 1 вновь открывается выпрямитель 1, при этом к моменту времени 1 з на нагрузке 2 устанавливается ток 1 н(1 з, т. е. имеет место пере- регулирование. Значение 1 снижается путем подачи импульса 11 з на вход электро- моторного блока 6, действующего в данном случае на уменьшение 11 оа. В момент времени 1 импульс 1.)з заканчивается. В интервале и - 1 г выпрямитель 1 вновь открывается и на нагрузке 2 устанавливается в данном случае заданное значение 1 н=1 з. Фактически же установление заданного значения в области 1)1 э осуществляется способом проб и ошибок за существенно большее количество рабочих импульсов 11.Анализ графиков (фиг. 2) показывает,что в области значений, ограниченной п редел ьно допусти мы м эффективным значе нием тока ( 1 н (1 з ) предложенные функциональные элементы и связи существенно ускоряют процесс установления заданной величины тока, исключая при этом перерегулирования и сокращая время установления, за счет двойного управления выпрямителем.1149391 Чижиков Корректор В. Сини Подписное итета СССРоткрытий я наб., д. 4/5 ул. Проектная Редактор О. ЧерничеЗаказ 1917/41ВНИИПпо113035,филиал ПП И Гос делам МоскваПат Составитель В Техред И. Вере Тираж 872 ударственного ко изобретений и Ж - 35, Раушск ент, г. Ужгород