Генератор мошных прямоугольных импульсов высокого напряжения

Фя ед"ф ОП И ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 100778 (21) 2642101/18-21С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ йо -(51)м, )л,з Н 03 К 3/53 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР МОЩНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для питания ускорителей сильноточных электронных пучков.Известен генератор высоковольтных наносекундных импульсов с умножением напряжения, содержащий последовательно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии с потенциальными выводами, начала первых ступеней которых подключены через дроссели к общему управляемому коммутатору, и неуправляемые коммутаторы, включенные между потенциальными выводами формирующих линий обеих ступеней 1.11.Генератор обладает тем недостатком, что дроссели, кроме того, что они должны быть расчитаны на большие напряжения, отрицательно влияют на форму выходного напряжения генератора.Известен каскадный генератор прямоуГольных ,импульсов, содержащий источник питания, зарядные резисторы, двухступенчатые формирующие линии, концы которых включены последовательно, а начала через нелинейные индуктивности подключены к коммутаторам 2соединенным последовательно черезконденсаторы 21.Недостатком указанного генератораявляется сложность схемы управления 5 коммутаторами, узкий диапазон коммутируемого напряжения без изменениямежэлектродных расстояний, а такжемалый коэффициент использования повышающего трансформатора источника О питания генератора, что особенно важно при большой энергоемкости генератора, например, до единиц мегаджоулей.Цель изобретения - расширить диапазон коммутируемого напряжения и повысить надежность срабатывания схемызапуска разрядников.Поставленная цель достигается тем,что в генераторе мощных прямоуголь О ных.импульсов высокого напряжения,. содержащем источник питания, зарядные резисторы, последовательно соединенные на выходе двухступенчатыеформирующие линии, начала первых 25 ступеней которых подключены к разрядникам, индуктивности, нагрузку; разрядники выполнены по крайней меретрехэлектродныии, индуктивности введены между цепью зарядных резисторов 3 О и одним из крайних электродов разряддовательно соединенные двойные формирующие линии 3, разрядники: разделительный 4, управляемые 5 и б с управляющими электродами 7, индуктивности 8, блок запуска 9. Нагрузкойгенератора служит резистор 10. 30 В варианте генератора с многозазоркьмк разрядниками управляющие электроды 7 последних соединены с выходом спиральных генераторов 11, параллельновходу которых подключены стабилизатор 12 напряжения, трехэлектродный разрядник 13, вход спирального генератора через ограничительный резистор 14 включен паралеьно многоза зоркому разряднику.Генератор работает следующим образом.После зарядки линий 3 через зарядные резисторы 2 подачей управляю щего импульса с блока запуска 9 на управляющий электрод 7 разрядника 5 последний срабатывает, При этом по" тенцкалы обкладок всех линий 3 резко изменяют свои значения. Так потек- О . цкал обкладок А и С от величины, например, +О изменяется до О, а потенциал обкладок В становится равным -О, . Прк этом переходном процессе на всех инцуктквностях 8 возникает импульс накряжения величиной до Ос, который прикладывается к управляющему зазору разрядников 6. Последние практически одновременно срабатывают, производя коммутацию двойных формирующих линий. Через время, равное времени пробега волны по одной ступени линий 3, на нагрузке появляется км 55 40 пульс напряжения, амплитуда которого равна пО 0, где и - число линий, Длк" тельность прямоугольного импульса у ников, точки соединения индуктивностей и зарядных резисторов подключе-. ны к управляющим электродам разрядников, а в цепь заземления конца первой линии включен управляемый раз- рядник, управляющий электрод которого соединен с блоком запуска.3Кроме того, генератор выполнен двухполярным.С целью исключения влияния на процесс обрабатывания разрядников уровня зарядногонапряжения линий уп ф равляемые разрядники выполнены много- зазорными, управляющие электроды . которых соединены с выходом спиральных генераторов, параллельно входу которых включены стабилизаторы на пряжения и трехэлектродные разрядники, причем вход спирального генератора через ограничительный резистор включен параллельно многозазорному разряднику. 20На фиг. 1 изображена схема генератора; на фиг. 2 - схема варианта генератора с многозазорными разрядниками.Генератор содержит источник питания 1, зарядные резисторы 2, послеравна удвоенному пробегу волны по одной ступени линий.В варианте схемы с многозазорными разрядниками (фиг. 2) одновременно с зарядной линией через стабилизатор 12 напряжения и ограничительный резистор 14 происходит зарядка емкости спирального генератора 11. Из-за наличия стабилизатора напряжения величина зарядного напряжения всегда постоянна и не зависит от уровня зарядного напряжения линий, чем достигается стабильность срабатывания много- зазорных разрядников. При срабатывании разрядника 5, аналогично схеме фиг. 1, срабатывают трехэлектродные разрядники 13, коммутируя спиральные генераторы. Импульсы напряжения, формируемые при этом спиральными генераторами, прикладываются к управляющим электродам многозазорных разрядников, последние срабатывают,В генераторе расширен диапазон коммутируемых напряжений без изменения межэлектродных расстояний разрядников, проще и надежнее схема управления разрядниками. Использование двухполярного источника питания позволяет в некоторых случаях увеличить коэффициент использования повышающего трансформатора и всего источника в целом.Благодаря включению в цепь заземления конца первой линии разрядника и использованию индуктивностей для запуска разрядников обеспечиваетсяпрактически одновременное срабатывание всех разрядников, коммутирующих двухступенчатые формирующие линки.Формула изобретения1. Генератор мощных прямоугольных импульсов высокого напряжения, содержащий источник питания, зарядные резисторы, последовательно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии, начала первых ступеней которых подключены к разрядникам, индуктивности, нагрузку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона срабатывания и повышение надежности,.работы схемы запуска разрядников, последние выполнены по крайней мере трехэлектродными, кндуктивности .введены между цепью зарядных резисторов . и одним кз крайних электродов разрядников, точки соединения индуктивностей и зарядных резисторов подключены к управляющим электродам разрядников, а в цепь заземлений конца первой линии включен управляемый разрядник, управляющий электрод которого соединен с. блоком запуска.2. Генератор по п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повы 79014 9шенин. коэффициента использования источника питания, последний выполнен двухполярным.3, Генератор по пп.1 и 2, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения влияния на процесс обрабатывания разрядников уровня зарядного напряжения линий, управляемые разрядники выполнены многоэаэорными, управЛяюцие эЛектроды которых соединены с выходом спиральных генераторов, параллельно входу которых включены стабилизаторы напряжения и трехэлектродные разрядники, причем вход спирального генератора через ограничительный резистор включен параллельно многоэазорному разряднику. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 444310, кл. Н 03 К 3/53, 14.08.72. 2. Авторское свидетельство СССР Р 445313, кл. Н 03 К 3/53, 01.08.72.790149 Составитель В. Седов.едактор Е. Лушникова Техред С,Мигунова КорректорН, Бабнне аказ 9059/5 о 113 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,У ил ИИП по 5, Тираж 995 ПодписГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийсхва, Ж, Раушская наб д. 4