Устройство формирования импульсов

(54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ 2 Изобретение относится к области импульсной техники, а именно к устройствам формирования электричЕских импульсов ц может быть использовано для создания мошных высоковольтных высокочастотных моду ляторов и генераторов.Известно устройство формирования импульсов по основному авт. св.532175, содержащее и последовательно соединенных тиристоров, катод одного цз крайних тиристоров заземлен, а анод другого крайнего тиристора подсоединен к источнику питания, цепь запуска. образованную одним из тиристоров, предпочтительно крайним; катод которого заземлен, п конденсаторами ц импульсными трансформаторами. Вторичные обмотки трансформаторов включены между катодами и управляющими электродами соответствующих тиристоров, первцчнь 1 е обмотки одними концами подсоединены к их катодам, а другими к первым обкладкам конденсаторов, причем вторыми обкладками конденсаторы подключены к анодам соответствуюших тиристоров. К управляющим электродам тиристоров катодами подключены зарядные диоды, аноды которых присоединены к первым обкладкам конденсаторов.Однако при работе такого устройства в импульсном режиме его надежность сцц.жается.С целью повышения надежности устройство формирования импульсов дополнитель. но содержйт и цепей, каждая из которых образована. последовательно соединенными стабилитроцом и резистором, и - 1 цепей, каждая из которых образована встрсчнопоследовательно соединенными стабилцтроном и диодом, и и - 1 катушек индуктивности. Дополнительные цепи из последовательно соединенных стабилцтронов и резнс. торов включены между управляюшимц элек. тродами тиристоров и катодами соответст. вуюших зарядных диодов, причем стабцлитроны ориентированы катодами к катодам зарядных диодов, Дополнительные цепи из встречно-последовательно соединенных стабилитроцов и диодов включеьы между анодами тиристоров, кроме крайнего тцристора, подсоединенного к источнику питания, и вторыми обкладками соответствующих нденсаторов, причем стабилитроны ориецтированы катодами к анодам тиристоров. Дополнительные катушки индуктивности включены между вторыми обкладками конденсаторов, кроме крайнего конденсатора, подсоединенного к источнику питания, и управляющими электродами тиристоров, катоды которых соединены с анодами соответствующих тиристоров.Устройство дополнительно содержит и резисторов, включенных между катодами тиристоров и вторыми обкладками соответствующих конденсаторов, а также и цепей, каждая из которых образована последовательно соединенными диодом и резистором и включена между первой обкладкой конденсатора и первичной обмоткой трансформатора, причем диод ориентирован катодом к первой обкладке конденсатора,На фиг. 1 представлена электрическая схема предложенного устройства формирования импульсов; на фиг. 2 - электрическая схема ячейки устройства с дополнительными элементами.Устройство формирования импульсов содержит группу из п последовательно соединенных тиристоров 1 - 4 (в рассматриваемом примере п = 4), в которой катод одного из крайних тиристоров 4 заземлен, а анод другого крайнего тиристора 1 является анодом группы тиристоров и соединен с клеммой 5. Цепь запуска устройства содержит и конденсаторов 6 - 9 и и импульсных трансформаторов 10 - 13, первичные обмотки 14 - 17 которых подключены одним выводом к катодам соответствующих тиристоров, другим - к первым обкладкам конденсаторов 6 - 9. Вторичные обмотки 18 - 21 импульсных трансформаторов включены встречно первичным и подключены одним выводом к катодам соответствующих тиристоров 1 - 4, а другим выводом - к первым обкладкам конден,саторов через диоды 22 - 25, ориентированные анодами к упомянутым конденсаторам. Выводы обмоток 18 - 21, подключенные к катодам диодов 22 - 25, соединены с управляющими электродами тиристоров 1 - 4 через и цепей, образованных резисторами 26 - 29 соответственно и последовательно соединенными стабилитронами 30 - 33, причем стабилитроны ориентированы катодами к катодам диодов 22 - 25. Вторая обкладка конденсатора 6 соединена с анодом тиристора 1, вторые обкладки конденсаторов 7 - 9 соединены с управляющими электродами тиристоров 1 - 3 через катушки индуктивности 34 - 36 и с катодами этих же тиристоров через цепи, образованные диодами 37- 39 и встречно-последовательно соединенными стабилитронами 40 - 42, причем стабилитроны ориентированы катодами к катодам тиристоров, а анодами - к анодам диодов,Запуск устройства осуществляется подачей положительного сигнала управления на клемму 43, Для равномерного распределе 5 1 О 15 зо 25 30 35 40 45 50 55 ния статического напряжения между тиристорами, повышения устойчивости к длительному воздействию постоянного напряжения путем создания постоянного отрицательного смещения на участках управляющий электрод-катод тиристора параллельно участкам: вторые обкладки конденсаторов 6 - 9 - католы тиристоров включены резисторы 44 - 4 Т соответственно. Мощность импульса управления равна необходимой для запуска одного тиристора. Для улучшения электрической развязки первичных и вторичных обмоток импульсных трансформаторов 10 - 3 целесообразно между первымп обкладками конденсаторов б - 9 и первичными обмотками 14 - 17 включить и цепей из последовательно соединенных диодов и резисторов соответственно, причем диоды ориентировать катодами к первым обкладкам конденсаторов. На фиг. 2 показана такая цепь, содержащая диод 48 и резистор 49,Для выравнивания вольт-амперных характеристик участков управляющий электрод-катод тиристоров 1 - 4, а также повышения устойчивости к длительному воздействию постоянного напряжения желательно параллельно управляющему электроду и катоду каждого тиристора включить резисторысм. резистор 50 на фиг. 2,При подаче положительного напряжения на клемму 5, т. е. на анод тиристора 1, являющийся анодом группы тиристоров 1 - 4, ток заряда конденсаторов 6 - 9 проходит последовательно по цепи: анод тиристора 1, конденсатор б, диод 22, смещенный в прямом направлении, обмотка 18 импульсного трансформатора О, катод тиристора 1, управляющий электрод тиристора 1, катушка индуктивности 34, конденсатор 7, диод 23 и т. д. на землю. Величины индуктивности обмотки 8 и катушки 34 выбраны таким образом, чтобы падение напряжения на обмотке 8 и катушке 34 было меньше напряжения стабилизации стабилитронов 30 и 40. Весь ток заряда конденсаторов протекает через участок управляющий электрод-катод тиристора 1, создавая на управляющем переходе тиристора 1 (аналогично тиристоров 2 и 3) отрицательное смещение. Наличие отрицательного смещения на тиристорах 1 - 3 значительно повышает устойчивость устройства к воздействию нарастаюшего анодного напряжения, Отсутствие отрицательного смещения на нижнем тиристоре 4 несущественно, так как его катод заземлен, и можно подать постоянное смещение от внешнего маломощного источника.После окончания процесса заряда конденсаторов 6 в цепь запуска устройства находится под потенциалом, равным потенциалу на клемме 5. Напряжение между конденсаторами делится пропорционально суммарным сопротивлениям утечки тиристоров 1 - 4 и резисторов 44 - 47.При подаче сигнала управления на клемму 43, т. е. на управляющий электрод тиристора 4, последций переходит в открытое состояние, напряжение на нем падает и конденсатор 9 разряжается через открытый ти ристор по цепи: катушка индуктивности 36, управляюший переход тиристора 3, открытый тиристор 4, обмотка 17 импульсного трансформатора 13.После включения тиристора 4 происходит перераспределение потенциала в цепи запуска с большой скоростью (доли микросекунды) между конденсаторами 6 - 8, что вызывает дозаряд конденсаторов, ток доза- ряда идет по цепи: конденсатор 6, диод 22, смещенный в прямом направлении, стабили трон 30, резистор 26, управляюший переход тиристора 1, стабилитрон 40, диод 37, включенный в прямом направлении, конденсатор 7 и т, д. через открытый тиристор 4 на землю. Практически весь ток дозаряда конденсаторов протекает одновременно через управляющие элеКтроды егце не включившихся тиристоров 1 - 3. Протекание положительного тока управления вызывает их одновременное включение. Если величина тока дозаряда конденсаторов 6 - 8 недостаточна для вклю чения тиристоров 1 - 3, их запуск осушествляется последовательно: тиристор 3 включается током разряда конденсатора 9, тиристор 2 - током разряда конденсатора 8 после включения тиристора 3, тиристор 1 - током разряда конденсатора 7 после вклю- З 0 чеция тиристора 2. При включении тиристоров 1- 4 ток разряда конденсаторов протекает через первичные обмотки 14 в 17 импульсных трансформаторов 10 - 13, при этом поступает допо;шительный ток управления на включаюшиеся тиристоры, что способствует улучшению условий включения тиристоров, а при последовательном запуске поддерживает тиристоры в открытом состоянии.Оба механизма включения (одновременный и последовательный) действуют в одно 40 и то же время и таким образом обеспечивается устойчивый запуск устройства в любых схемах применения.При последующей подаче ацодного напряжения на клемму 5, а затем управляющего 45 сигнала на входную клемму тиристора 4 описанный процесс повторяется.Устройство формирования импульсов, согласно изобретению, обладает повышенной стойкостью к воздействию нарастающего анодцого и постоянного анодного напряже ния за счет создания отрицательного смещения ца управляющих переходах тиристоров и обеспечивает устойчивый запуск последовательно соединенных тиристоров, независимо от параметров формируюших элементов, путем совместного использования одновременного и последовательного механизма включения в одном устройстве,Форлула изобретения1. Устройство формирования импульсов по авт. св.532175, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит и цепей, каждая из которых образована последовательно соединенными стабилцтроном и резистором, п - 1 цепей, каждая цз которых образована встречцо-последовательно соединенными стабилитроном ц диодом, и и - 1 катушек индуктцвностц, при этом дополнительные цепи из последовательно соединенных стабилитронов и резисторов включены между управляюшими электродами тиристоров и катодами соответствуюших зарядных диодов, а стабилцтроны ориентированы катодами к катодам зарядных диодов; дополнительные цепи из встречно-последовательно соединенных стабилитронов и диодов включены между анодами тирцсторов, кроме крайнего тиристора, подсоединенного к источнику питания, и вторыми обкладками соответствующих конденсаторов, причем стабилитроны ориентированы катодами к анодам тцрцсторов, дополнительные катушки индуктивности включены между вторыми обкладками конденсаторов, кроме крайнего конденсатора, подсоединенного к источнику питания, и управляюшимц электродами тцрцсторов, катоды которых соединены с анодами соответствующихх ти ристоров.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит и резисторов, включенных между катодами тиристоров и вторыми обкладками соответствх юшнх конденсаторов.3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит и цепей, каждая цз которых образована последовательно соединенными диодом и резистором и включена между первой обкладкой конденсатора и первичной обмоткой трансформатора, причем диод ориентирован катодом к первой обкладке конденсатора.оми тета ССС и открытий скан наб., д род, ул. Про Корректор С. ШекмПодписноеР