Многоступенчатый генераторимпульсных напряжений

Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпнк ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 8137 9(23) Приоритет ло делам изобретений и открытий(54) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙИзобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано дпя формирования грозовых и коммутационных импульсов напряжения, а также при проведении физических экспериментов.Известен генератор высоковольтных импульсов напряжения 1 содержащий накопитепьные конденсаторы, зарядные и разрядные цепи, многозазорные управляемыео разрядники, состоящие из ряда искровых промежутков, высокоомного резистивного делителя напряжения для равномерного распределения рабочего напряжения по искровым промежуткам, цепочку последовательно соединенных конденсаторов, непо 5 средственно подключенную к крайним электродам и через резисторы ко всем остальным электродам разрядника, вспомогательные генераторы для запуска управляемых разрядников 13.20Недостатком этого генератора является невысокая надежность работы, так как управляемый запуск разрядников возможен лишь при напряжении не менее 50% от статического пробивного напряжения.Наиболее бпизок по техническому решению к предлагаемому многоступенчатый генератор импульсных напряжений, содержащий накопительные конденсаторы, зарядные и разрядные цепи, многозвенные управляемые разрядники, зарядное и поджи гающее устройства, вспомогательные генераторы, подкпюченные к стабилизаторам напряжения, включенным последовательно с ограничитепьными резисторами управпякицие электроды многозазорных разрядников соединены с одним из высоковольтных выводов спиральных генераторов, а другой вывод каждого спирального генератора соединен через разделительный конденсатор с управпяющим электродом срезающего разрядника поспедующего спирального генератора 23.IНедостаток данного генератора состоит в невысокой надежности его работы, объясняющейся тем, что при длительном воздействии высокого напряжения на изоляциюпроисходит ее старение и повышение вероятности ее пробоя, Кроче того, времясрабатывания разрядника складывается - .Из суммы времени срабатывания всех егопоследовательно включенных искровых промежутков - так как вспомогательный генератор подключается к одному из крайних электродов разрядника.Цель изобретения - повышение надежности работы генератора высоковольтных 10импульсов напряжения путем сниженияуровня зарядного напряжения, воздействующего на изоляцию управляемых разрядников, а также уменьшение времени срабатывания многозазорных разрядников.Поставленная цель достигается тем,что в многоступенчатом генераторе импульсных напряжений, содержащем накопительные конденсаторы, зарядные и разрядные цепи, многозазорные управляемые рзз рядники, зарядное и поджигающее устройства, вспомогательные генераторы, подключенные к стабилизаторам напряжения,включенным последовательно с ограничительными резисторами, управляющие электроды многозззорных разрядников соединены с одним из высоковольтных выводовспиральных генераторов, а другой высоко.вольтный вывод каждого спирального генератора соединен через разделительный конденсатор с управляющим электродомсрезающего разрядника последующего спи:рального генератора, управляющие электроды срезающих разрядников подключены ксредним электродам многозазорных раз 35рядников и через высокоомные резисторык основным электродам срезающих разрядников спиральных генераторов.Исполнение предлагаемого генератора высоковольтных импульсов напряжения40позволяет вдвое уменьшить уровень напряжения, воздействующего на внутреннююизоляцию разрядников, что увеличивает надежность работы, и уменьшить время срабатывания разрядников, так как срабатывание искровых промежутков происхо дит одновременно в двух направлениях от среднего электрода разрядника.На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема генератора высоковольтных импульсов напряжения; на фиг. 2 - 50 электрическая принципиальная схема одного из многозазорных разрядилов с цепями управления.Разрядная цепь многоступенчатого генератора высоковольтных импульсов напря жения, содержащего например, три ступени, образуется включенными последовательно нзкопительньми конденсаторами 1-1, 1-2, 1 31-с 1-5 и 1-6 и ре зисторзми 2-1, 2-2, и 2-3. Зарядную цепь формируют из двух последовательных цепочек зарядных резисторов 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5 и 3-6, которые подключают к выводам зарядного устройства 4. Цепи зарядки спиральных генераторов 5-1, 5-2 и 5-3 подсоединяют к стабилизаторам ограничителям) 6-1, 6-2 и 6-3 напряжения, включенным последовательно с ограничительными резисторзми 7-1, 7-2 и 7 еЗ и 8-1, 8-2 и 8-3, свободные концы которых соединяют с крайними электродами многозззорных разрядников 9-1, 9-2 и 9-3, Упрзвлянлпий электрод 10-1 (фиг. 2) многозазорного разрядника 9-1 подключант к одному из высоковольтных выводов спирального генератора 5-1 другой высоковольтный вывод которого соединяют через разделительный конденсатор 11-1 с управляющим электродом среззюшего разрядника 12-.2 не показан) последующего спирального генератора. Управляющий электрод среззюшего разрядника 12-1 соединяют через разделительный конденсатор 11-1 с поджигающим устройством 15 и через высокоомные резисторы 13-1 и 14-1 - с основными электродами срезаю- щего разрядника 12-1.Генератор высоковольтных импульсов напряжения работает следующим образом.При зарядке накопительных конденсаторов 1-1, , 1-6 через ограничительные резисторы 7-1, 7-2 и 7-3 и 8-1, 8-2 и 8-3 заряжаются спиральные генераторы 5-1, 5-2 и 5-3. Ограничители 6-1, 6-2 и 6 3 напряжения обеспечивают постоянный уровень напряжения на спиральных генераторах в широком диапазоне изменения зарядного напряжения, Зарядное напряжение равномерно распределяется по искровым промежуткам много- зазорных разрядников 9-1, 9-2 и 9-3 и на изоляцию между свободными концами управляющего электрода 10-1 и крайними электродами разрядника 9-1 воздействует напряжение, равное половине зарядного,По окончании процесса зарядки накопительных конденсаторов 1-1, , 1-6 поджигающее устройство 15 по внешней команде выдает импульс, который через разделительный конденсатор 11-1 поступает на управляющий электрод среззюшего разрядника 12-1. Разрядник 12-1 срабатывает, и спиральный генератор 5-1 одновременно выдает два импульса, одчн из которых поступает нз управляющий электрод 10-1 многозазорного разрядника и вызывает срабатывание разрядника 9-15 В 1 первой ступени генератора высоковольтных импульсов. При этом срабатывание искровых промежутков идет одновременно в обе стороны от центрального электрода. Второй импульс спирального генератора5-1 меньшей амплитуды через разделительный конденсатор 11-2 поступает на управляющий электрод срезающего разрядника 12-2 (не показан) и обеспечивает его срабатывание (вторая ступень генератора высоковольтных импульсов), Далее процесс срабатывания спиральных генераторов и многозазорных разрядников идет аналогичным образом. После срабатывания последнего разрядника 9-З на выход 16 генератора поступает высоковольтный импульс.Применение изобретения позволяет повысить надежность работы генератора импульсных напряжений и уменьшить время срабатывания его разрядников.формула изобретенияМногоступенчатый генератор импульсных напряжений, содержащий накопительные конденсатор, заводные и разрядные цепи, многозазорные управляемые разрядники, зарядное и поджигающее устройства,вспомогательные генераторы, подключенные к стабилизаторам напряжения, включенным последовательно с ограничительными резисторами, управляющие электрсды многозазорных разрядников соединеныс одним из высоковольтных выводов спиральных генераторов, а другой высокоО вольтный вывод каждого спирального генератора соединен через разделительныйконденсатор с управляющим электродомсрезающего разрядника последующего спи-рального генератора, о т л и ч а ю щ и й% с я тем, что, с целью повышения его надежности путем снижения уровня зарядного напряжения, управляющие электродысрезающих разрядников подключены к средним электродам многозазорных разрядни 20 ков и через высокоомные резисторы - косновным электродам срезающих разрядников спиральных генераторов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2 З 1. Авторское свидетельство СССР позаявке И 2623234/18-21,02.06.78.2. Патент США М 3501646,кл. 307-110, опублик. 02,04,70.Заказ 808 Подписноеного комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/5 тород, ул. Проектная, 4/76 Тираж 088 ВНИИПИ Государстве по делам изобрете 113035 г Москва, Ж 5 Фелнал ППП Патент, г.