Генератор импульсов тока

(5 Н 03 К 3/53 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕПЬСТВУ й физики ь.испольэодуктивноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй(71) Институт прикладноАН СССР(54) ГЕНЕРАТОР ИИПУЛЬСОВ ТОКА(57) Изобретение моает бытвань для формирования в ин активных нагрузках мощных импульсовтока. Цель изобретения - повышение .КПД - достигается за счет введенияуправляемых вентилей 9 н О, зарядного устройства 11, При этом вентили1 и 2 выполнены управляемыми. На чертеке такыре показаны вентили 3, 4, накопительные конденсаторы 5 и 6, дроссель 7 индуктивно-активная нагрузка8. Схема генератора упрощена за счетисключения цепи лринудительной комму"тации управляемых вентилей. Приэтом уменьшен всплеск тока на срезеимпульса, 2 кл.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для ормирования в индуктивно-активных нагрузках мощных импульсов тока. 5Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы.На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого генератора; на фиг, 2 - временная диаграмма его 10 работы.Генератор импульсов тока содержит Первый 1, второй 2 и управляемые третий 3 и четвертый 4 вентили, первый 5 и второй 6 накопительные конденсаторы, первый дроссель 7, индуктивнодктивную нагрузку 8, причем ано" ды первого 1 и второго 2 вентилей соединены между собой, а катоды их соединены с анодами соответственно 20 третьего .и четвертого управляемых ентилей 3, 4, анод и катод третьего правляемого вентиля 3 подключены соответственно к первой обкладке перВого накопительного конденсатора 5 , 25 Й к первому вйводу дросселя 7 пятый 9 и шестой 10 управляемые вентили, эазарядное устройство 11. Первый 1 и второй 2 вентили выполнены управляе мыми, причем вторая обкладка накопи тельного конденсатора 5 соединена с атодом второго вентиля 2, анод коорого подключен к первому выводу ,нагрузки 8 и аноду пятого управляемого вентиля 9, катод которого соединен .с первым выводом дросселя 7 и через ,катод-анод шестого вентиля 10 соеди" нен со вторым выводом нагрузки 8 и ка тодом четвергого управляемого вентиля 4, первым входом зарядного уст ройства 11 и первой обкладкой второго, накопительного конденсатора 6, вторая обкладка которого подключена ко второ му входу зарядного устройства 11 и ,второму выводу дросселя 7.Я 5Генератор работает следующим образом.В момент е. т. подаются управляю щиеимпульсы на вентили 1, 4 и они замыкаются50Конденсатор 5 (С ), предварительно заряженный до напряжения 0, начинает разряжаться через вентили 1, 4 на нагрузку 8 (см. фиг. 2, в) При этом в нагрузке 8 Формируется крутой (так как С, .С,1 .Фронт импу.иьса тока 1(см.фиг.2, а). В момент гнмени г, = , подается управляющий 1 ноуц на вентиль 10 он замыкается. Конденсатор б (С ), предварительно заряженный до напряжения П, разряжается по колебательно" му контуру: дроссель 7 - конденсатор , 6 - вентиль 10 - дроссель 7 (см, фиг. 2, с). Ток 1 в дросселе 7 (см. фиг. 2, й) нЪрастает быстрее, чем ток х в нагрузке 8 (см. фиг; 2, а), так как характеристическое сопротивГХеление р- укаэанного контура в сйлу выбора величин ЬС мало. Момент времени й, выбирается, исходя иэ условия, чтобы к моменту времени С, когда напряжение П, на конденсаторе 5 изМенит знак (см. фиг, 2, в) и станет достаточным для принудительного запирания вентиля 9, ток в дросселе 7 (см, фиг. 2, д) достиг значения тока в нагрузке 8 (см. фиг. 2, а). В момент времени с " 1 подается управляющий импульс на вентиль 9, он за-мыкается. Вследствие этого вентиль 10 закрывается приложенной к нему в обратном направлении ЭДС нагрузки 8. Вентили 1, 4 также закрываются, так как к ним после эамькания вентиля 9 прикладывается в обратном.направлении напряжение конденсатора 6. Вслед-, ствие этого в интервале времени С -С ток через нагрузку о протекает по новому колебательному контуру: дроссель У - конденсатбр 6 - нагрузка 8- вентиль 9 - дроссель 7. Конденсатор 6 разряжается (см, фиг. 2, с), ифор" мируется плоская (т,к. СС,)вер/ шина импульса тока в индуктивной нагрузке 8 (см. фиг. 2, а). Длитель- ность вершины может плавно регулироваться задержкой подачи управляю щих импульсов на вентили 2, 3 в мо-ментотносительно момента й;. В момент С йони замыкаются. Вслед ствие этого вентиль 9 закрываетсяприложенным к нему в обратном направлении напряжением конденсатора 5 (см. фиг. 2, в). Поэтому ток в интервале времени й; - 1 через нагрузку 8 протекает по колебательному контуру; конденсатор 5 - вентиль 3 "дроссель 7 - конденсатор б - нагруз" ка 8 - вентиль 2 - конденсатор 5. Формируется крутой. срез Импульса то". ка в нагрузке 8 (см. фиг. 2,. а), так как в контур протекания тока , вновь включен конденсатор 5 (С,С) В интервале времени с- с происходит рекупераиия электромагнитной14385 Ц 25 30 энергии нагрузки 8 и дросселя 1 вэлектростатическую энергию конденсатора 5, который заряжается до напряжения исходной полярности (см.фиг. 2, в),Потери при рекуперации энергии .воэмерются электромагнитной энергией дросселя 7 с индуктивностью Ь,Это позволяет стабилизировать напряжение на конденсаторе 5 беэ при-,менения мощного высоковольтного источника питания и тем самым повысить стабильность амплитуды формируМнпего в индуктивно-активной нагрузке 8 импульса тока с плоской вершиной.В момент времени й щ С ток черезвентили 2, 3 становится равным нулю,поэтому они закрываются и формирование импульса тока в нагрузке 8 заканчивается. Начиная с момента времени й, зарядное устройство 1. осуществляеТ зарядку конденсатора бдо напряжения Б и к моменту времениСТ, определяемому емкостью С конденсатора 6 и мощностью зарядногоустройства 11, заканчивает ее. Вмомент времени Т подаются управляющие,импульсы на вентили 1,4 и начинаетсяформирование следующего импульса то.ка в нагрузке 8.Возможно изменение параметров импульса тока в индуктивно-активнойнагрузке 8 без изменения схемы, Дляувеличения амплитуды импульса следу"ет увеличить количество последовательно соединенных вентилей (тиристоров 1, 2, 3, 4, 9 н увеличить напряжение на конденсаторах 5 и 6,Для уменьшения неравномерности вершины импульса тока следует увеличитьемкость конденсатора 5. Для увеличения частоты следования импульсов,следует увеличить мощность зарядногоустройства 11. Для уменьшения дпи" .тельности фронта и среза импульсатока следует уменьшить емкость конденсатора 5.Подк печения конденсатора 5 н момент времени . = с через в.нтп и 2, 3 непосредс";венно к вентилю 9 обеспечивает его надежное запнраипе малым напряженнем, Это позволяет чппостить конструкцию генератора, исключив схему принудительной ком тацуми управляемых вентилей и уменьшить всплеск тока ча срезе импульса. Формула и э о б р е т е и и я Генератор импульсов тока, содержащий первый, второй и управляемые третий и четвертый вентиля, первыйи второй накопительные конденсаторы,первый дроссель, нагрузку, причеманоды первого и второго вентилей соединены между собой, а катоды нх соединены с анодами соответственнотретьего и четвертого управляемыхвентилей, анод и катод третьего уп"равляемого вентиля подключены соответственно к первой обкладке йервого накогительного конденсатора и к первому выводу дросселя, о т л и ч а - и щ и й с я тем, что, с целью повышения КЛД и надежности работы, в него введены пятый и шестой управляемые вентили, зарядное устройство, а нервый и второй вентили выполнены уп" равляемыми, причем вторая обкладка первого накопительного конденсатора соединена с катодом второго управляемого вентиля, анод которого подключен к первому выводу нагрузки и аноду пятого управляемого вентиля, катод которого соединен с первым выводом дросселя и, через катод-анод шестого управляемого вентиля - со вторым выводом нагрузки, катодом чет, вертого управляемого вентиля, с первым входом зарядного устройства и 45 первой обкладкой второго накопительного конденсатора, вторая обкладка которого подключена ко второму входу зарядного устройства,и второму выводу дросселя.143 В 573 е б Составитель В. ЧижиковРедактор В. Фельдман Техред Л.Сердюкова Корректор И.Мак Заказ 2822/ДСП н город, ул. Проектная,Тираж УОЗ,НИИПИ Государствеиног по делам изобретени 35, Москва, Ж, Раушкомите и откр кая на роизводс та - ля о-полиграфическое пр едприяти ПодпСССРийд, 4/5