Генератор импульсов

".1 1 О В 2 И ГКНТ ССС ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИСАН ЕЛЬСТВ КОМ АВ Сд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ(71) Объединенный институт ядерных исследований(56) Е 11 сп В.А., НоаеП ЧТЯ Мочерг 1 пс р 1 е о 1ъгапэ 1 ем п 19 п - чо 1 та 9 е Яепегатоп, Ргос.1 ЕЕЕ Еейгоп 3 св Роаег Ясепсе апб Оепега,1964, Чо 111, 3 Ф 4, р. 849-855,Кремнев В.В. и Месяц Г.А, Методы умножения и трансформации импульсов всильноточной электронике. Новосибирск:Наука, 1987, с. 65,Меерович Л.А. и др. Магнитные генераторы импульсов. М.: Сов. радио, 1968, с. 18.(57) Использование: в генераторах мощных импульсов для электрофизической аппаратуры. Сущность: устройство содержит три конденсатора 1, 2 и 3, источник 4 питания, зарядный элемент 5, управляемый коммутатор 6, переключающий трансформатор 7, зарядный нелинейный дроссель 8, переключающий дроссель 9, емкостный накопитель энергии 10 и нагрузку 11, 2 ил.Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано в устройствах мощных импульсов для электрофизической аппаратуры.ИзвестенС-генератор, в котором увеличение напрякения, возникающее за счетпоследовательного включения емкостей,осуществляется при переполяриванил напряжения на четных каскадах в колебательныхС-контурах,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содеркащее источник питания, перваяшина которого через зарядный элемент соединена с первым выводом первого конденсатора, а вторая шина подключена кпервому выводу первичной обмотки переключающего трансформатора, первый выводвторичной обмотки которого соединен спервым выводом второго конденсатора,третий конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу вторичнойобмотки переключающего трансформатора,переключающий дроссель, первый выводкоторого соединен с первым выводом емкостного накопителя энергии, и нагрузку.Недостатком известного устройства является низкая надежность,Целью изобретения является повышение надежности устройства.Указанная цель достигается тем, что вустройство, содержащее источник питания,первая шина которого через зарядный элемент соединена с первым выводом первого, конденсатора, а вторая шина подключена кпервому выводу первичной обмотки переключающего трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого соединенс первь 1 м выводом второго конденсатора,третий конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу вторичнойобмотки переключающего трансформатора,переключающий дроссель, первый выводкоторого соединен с первым выводом емкостного накопителя энергии, нагрузку, введены управляемый коммутатор и зарядныйнелинейный дроссель, причем управляемыйкоммутатор включен между второй шинойисточника питания и первым выводом первого конденсатора, второй вывод которогосоединен с вторым выводом первичной обмотки переключающего трансформатора,второй вывод третьего конденсатора подключен к первому выводу второго конденсатора, второй вьвод которого соединен свторым выводом переключающего дросселя и через зарядный нелинейный дроссельсоединен с вторь 1 м выводом емкостного накопителя энергии, первым выводом третьего конденсатора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключенк первому выводу переключающего дросселя.Введение управляемого коммутатора5 позволяет исключить влияние колебаний зарядного напряжения на выходной импульси тем самым надежно воспроизводить егохарактеристики от импульса к импульсу,Введение зарядного нелинейного дросселя10 существенно снижает потери энергии в процессе зарядки конденсаторов, подключенных к вторичной обмотке трансформатора,и тем самым обеспечивает уменьшение напряжения на переключающем трансформаторе по отношению к выходному15 напряжению генератора в 2 раза, В целомвведенные элементы повышают надежность генератора.На фиг, 1 показана схема генератораимпульсов; на фиг, 2 показаны осциллограммы напряжений и токов в соответствующих20 точках схемы,На фиг. 1 обозначены: 1, 2 и 3 - конденсаторы, 4 - источник питания; 5 - зарядныйэлемент, 6 - управляемый коммутатор; 7 -переключающий трансформатор; 8 - заряд 25 ный нелинейный дроссель; 9 - переключающий дроссель; 10 - емкостной накопительэнергии; 11 - нагрузка.На фиг, 1 показано одно магнитное звено, включающее переключающий дроссель30 9 и емкостной накопитель 10 энергии, однако в схеме их может быть несколько.Первая шина источника 4 питания череззарядный элемент 5 соединена с первымвыводом конденсатора 1, а его вторая шина35 подключена к первому выводу первичнойобмотки переключающего трансформатора7. Управляемый коммутатор 6 включен между второй шиной источника питания и первым выводом конденсатора 1, второй вывод40 которого соединенс вторым выводом первичной обмотки переключающего трансформатора 7, Первый вывод вторичнойобмотки переключающего трансформатора7 соединен с первым выводом конденсатора45 2 и вторым выводом конденсатора 3, а еевторой вывод соединен с первым вь 1 водомконденсатора 3. Второй вывод конденсатора 2 через переключающий дроссель 9 соединен с первым выводом емкостного50 накопителя 10 энергии, вторым выводом нагрузки 11 и через зарядный нелинейныйдроссель 8 с вторым выводом емкостногонакопителя 10 энергии, первым выводомконденсатора 3 и первым выводом нагрузки55 11,Генератор импульсов работает следующим образом,Конденсатор 1, первоначально заряженный от источника 4 питания до напряжения О, при подаче запускающего сигнала на.управляемый коммутатор 6, начинает разряжаться через первичную обмотку переключающего трансформатора 7. При этом конденсаторы 2 и 3 параллельно заряжаются, причем конденсатор 2 заряжается через зарядный нелинейный дроссель 8, сердечник которого предварительно насыщен в направлении протекания тока зарядки конденсатора 2, В момент окончания зарядки напряжение конденсаторов 2 и 3 равное (-КО), где К - коэффициент трансформации переключающего трансформатора 7, прилокено к вторичной обмотке переключающего трансформатора 7 и его сердечник насыщается, Электромагнитная связь между обмотками переключающего трансформатора 7 исчезает, ток во вторичной обмотке изменяет направление на обратное и конденсатор 3 начинает перезаряжаться, а напряжение на нем меняет знак. Поскольку конденсатор 2 не изменяет свое состояние (параметры переключающего дросселя 9 и зарядного нелинейного дросселя 8 выбирают такими, чтобы исключить его перезарядку в процессе перезарядки конденсатора 3), в момент окончания перезарядки напряжение на каждом из конденсаторов 2 и 3 одного знака и равно (КО), а так как они находятся в состоянии последовательного соединения по отношению к цепи нагрузки, то напряжение конденсаторов 2 и 3 складываются и на выходе конденсатора 2 возникает напряжение, равное 2 КО, В этот момент переключающий дроссель 9 насыщен и энергия из конденсаторов 2 и 3 передается в емкостной накопитель 10 энергии и далее в нагрузку 11.Устройство выполнено следующим образом: источник питания 4 - ВС 50/50; зарядный элемент 5 - сопротивление величиной 20 10 Ом; коммутатор 6 - тиратврон ТГИ 1-50/2500; конденсатор 1 - емкость У 080 - 0,04; переключающий трансформатор 7 выполнен на пермаллоевом сердечнике размером 460 230 25 мм с количествомзвитков в первичной и вторичной обмотках 4Формула изобретения 15 Генератор импульсов, содержащий источник питания, первая шина которого через зарядный элемент соединена с первым выводом первого конденсатора, а вторая шина подключена к первому выводу первичной обмотки переключающего трансформатора, первый вывод вторичной обмотки 20 которого соединен с первым выводом второго конденсатора, третий конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу вторичной обмотки переключающего трансформатора, переключающий дроссель, первый вывод которого соединен 25 с первым выводом емкостного накопителя энергии, нагрузку, о т л и ч а ю щ и й с я тем,30 что, с целью повышения надежности, в него введены управляемый коммутатор и зарядный нелинейный дроссель, причем управляемый коммутатор включен между второй шиной источника питания и первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первичной обмотки переключающего трансформатора, второй вывод третьего конденсатора подключен к первому выводу второго конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом переключающего дросселя и через зарядный нелинейный дроссель соединен с вторым выводом емкостного накопителя энергии, первым выводом третьего конденсатора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к первому выводу переключающего дросселя. 40 и 8 соответственно; конденсаторы 2 и 3 - конденсаторы типа "А 1 опз" емкостью 5 нф каждый; зарядный нелинейный дроссель 8 представляет собой обмотку из 8 витков на пермаллоевом сердечнике размером 5 460 230 25 мм,В предлагаемом генераторе импульсовпри одинаковых входных и выходных параметрах по сравнению с известным переключающий трансформатор находится под 10 воздействием напряжения, в 1,9 раза меньшим, и, следовательно, надежность его выше.1748233 едактор А.Лежнина Те Кор рек Ернал Производственно.издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 2510 ВНИИПИ Го оставитель А.Сидо хред М.Моргентал Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раущская наб., 4/5