Генератор импульсных напряжений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 2711,78 (21) 2688614/21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл. Н 03 К 3/53 осударствеииый комитет СССР по Аслам изобретеиий и открытий(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 2соединяются каналом искры, при этом каждый разрядник срабатывает со значительнык перенапряжением. В результате срабатывания разрядников ступе ни генератора включаются последовательно и на выводах генератора появ-.ляется импульс напряжения с амплитудой приблизительно равной сумеее зарядных напряжений ступеней.1 О Недостатком генератора являетсяограниченная возможность получения импульсов высокого напряжения с коротким фронтом, вызванная повышенной индуктивностью в нем, так как 15 разрядники имеют только один искровой канал, расположенный на центральной оси генератора. В описанной конструкции генератора практически невозможно получить многока- Щ нальный пробой разрядников.Цель изобретения - получение импульсов высокого напряжения с наиболее коротким фронтом.Поставленная цель достигается тем, 25 что в генераторе, содержащем ступени,обладающие емкостью, соединенные между собой последовательно через разрядники, имеющие основные электроды, диэлектрик, установленный между сту 3 р пенями, разрядники размещены по краИзобретение относится к высоковольтной импульсной технике и предназначено для получения импульсов высокого напряжения с коротким фронтом.Известен генератор импульсных напряжений.; предназначенный для получения импульсов высокого напряжения с коротким фронтомсодержащий ступени, обладающие емкостью, соединенные последовательно через разрядники 11.Недостатком этого генератора является ограниченная возможность получения импульсов напряжения с коротким фронтом.Наиболее близким по технической сущности является генератор, содержащий ступени, обладающие емкостью, соединенные последовательно через разрядники, имеющие основные электроды, диэлектрик, установленный между ступенями 21 .Работает генератор по следующей технологической схеме. После заряда ступеней происходит включение генератора. Из-за наличия у ступеней паразитных емкостей на землю происходит пробой разрядников с перенапряжением не менее двухкратного, и основные электроды в каждом разряднике Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленинанм ступеней, а их основные электродырасположены на поверхностях диэлектрика.Для обеспечения более надежноймногоканальной работы разрядниковза счет увеличения перпендикулярнойсоставляющей напряженности электрического поля к поверхности диэлектрика,основные электроды каждого разрядника, имеющие различные потенциалы,расположены на противоположных поверхностях диэлектрика. 10Надежность многоканальной работыразрядников обеспечивается за счетувеличения перпендикулярной составляющей напряженности электрическогополя к поверхности диэлектрика, а в 15разрядники вводят дополнительныеэлектроды, отделенные от основныхэлектродов диэлектриком.Для достижения более надежноймногоканальной работы разрядников 20за счет увеличения перенапряжениямежду их электродами, электроды разрядников выполнены из отдельных проводников,На фиг, 1 схематически показан 25 предлагаемый генератор импульсных напряжений, общий вид, разрез; на фиг. 2 - разрядник с основными электродами, различных потенциалов, расположенными на противоположных поверх-З 0 ностях диэлектрика, разрез; на фиг.3 разрядник, имеющий дополнительный электрод, отделенный от основных электродов диэлектриком, разрез; на фиг, 4 - промежуточный разрядник с основными электродами, выполненными из отдельных проводников, общий вид.Генератор импульсных напряжений содержит обладающие емкостью ступени 1, промежуточные разрядники 2, размещенные по краям ступеней 1, располо женные на поверхностях твердого диэлектрика 3, запускающий разрядник 4, имеющий основные и поджигающие электроды 5 и б, расположенные на поверхностях диэлектрика 3, резисторы 7, через которые ступени 1 соединены параллельно, выводы 8. К генератору подсоединена нагрузка 9.Основные разрядники 2 имеющие про(тивоположные полярности, могут быть расположены на противоположных поверхностях диэлектрика 3 (рис. 2).Разрядники 2 могут иметь дополнительные электроды 10, отделенные от основных твердым диэлектриком 3 (рйс 3), а основные разрядники могут 5 быть выполнены из отдельных проводников 11 (рис. 4).Генератор импульсных напряжений работает следующим образом. После заряда ступеней происходит включение 60 генератора, при котбром электрическим разрядом перекрывается промежуток между электродами одного из крайних разрядников 2. В результате этого на следующем разряднике 2, иэ-за 65 имеющих у ступеней паразитных емкостей на землю возникает напряжение, приблизительно равное двойному зарядному напряжению ступени. Вследствие перенапряжения и наличия на поверхности диэлектрика 3 касательной и перпендикулярной составляющих напряженности электрического поля к этой поверхности, обусловленных указанным расположением основных электродов между электродами разрядника 2 развивается многоканальный разряд. После перекрытия второго раз-. рядника остальные разрядники 2 срабатывают аналогично с перенапряжением не менее двухкратного и с многоканальными характером перекрытия промежутков между основными электродами. При перекрытии последнего разрядника на нагрузке 9 формируется импульс высокого напряжения, имеющий амплитуду, приблизительно равную сумме зарядных напряжений отдельных ступеней 1. Многоканальный характер разряда в разрядниках 2 и расположение разрядников по краям ступеней 1 уменьшает индуктивность генератора и обеспечивает получение на нагрузке 9 импульсов напряжения с коротким фронтом.Расположение основных электродов разрядника 1, имеющих различные потенциалы, на противоположных поверхностях диэлектрика 3 (фиг. 2) так же, как и введение в разрядники дополнительных электродов 10 (фиг. 3), отделенных от основных диэлектриком 3, на котором расположены основные электроды, усиливает перпендикулярную составляющую электрического поля электродов разрядников к поверхности диэлектрика и этим облегчает многоканальную работу разрядниковВыполнение электродов из отдельных проводников 11 (см. фиг, 4) уменьшает собственную емкость разрядников 2, что при срабатывании первых разрядников генератора делает распределение перенапряжения на еще не сработавших разрядниках более неравномерным и, таким образом, увеличивает перенапряжение срабатывания разрядников 2. За счет этого повышается надежность многокаиальной работы генератора.Расположение в генераторе электродов разрядников 2 на поверхностях диэлектрика 3 и размещение этих разрядников по краям ступеней 1, расположение основных электродов, имеющих различные потенциалы, на противоположных поверхностях диэлектрика 3 и введение в разрядники дополнительных электродов 10, отделенных от основных электродов диэлектриком 3, выполнение электродов разрядников из отдельных проводников 11 уменьшает индуктивность генератора импульсных напряжений и, таким образом, 790158уменьшает длительность фронта получаемого импульса на 20-50 по сравнению с известным генератором. длительность фронта получаемого импульсанапряжения в предлагаемом генератореуменьшается также за счет уменьшениярезистивной составляющей времени коммутации разрядников, которая примногоканальном разряде имеет меньшуювеличину, чем при одноканальном. формула изобретения 20 1. Генератор импульсных напряжений, содержащий ступени, обладающие емкостью, соединенные между собой последовательно через разрядники, имеющие основные электроды, диэлектрик, установленный между ступенями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, .с целью получения импульсов высокого напряжения с наиболее коротким фронтом, разрядники размещены по краям ступеней, а их основные электроды расположены на поверхностях диэлектрика.2Генератор по п.1, о т л и ч а " ю щ.и й с я тем, что основные электроды кАждого разрядника, имеющие различные потенциалы, расположены на противоположных поверхностях диэлектрика.3. Генератор по пп.1, 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что в разрядники введены дополнительные электроды, отделенные от основных электродов диэлектриком.4. Генератор по пп.1, 2 и 3 о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы генерато- ра, электроды разрядников состоят из отдельных проводников. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. фПриборы и техника эксперимен- та", Р 3, 197 б, с.142-144.2. "Приборы и техника эксперимен,та", Р 4, 1976, с.147.-149.790158 2 г ВеЗ Составитель нчицкая Техред С,МиВ. Казаковнова Корректор О, К едак тор 8 Тираж 995 ПодВНИИПИ Государственного комиТета СССР