Импульсный генератор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскмкСоциалистически кРеспублик(51) М. Кл. Н 03 К 7/02 фкудюрстюанвМ комитет ИФР юю люлем юэабретенкк и юткрытк)Дата опубликования описания 23,06,82(54) ИИПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТ Изобретение относится к мощной импульсной технике и может быть использовано, например в радиофизической аппаратуре при работе импульсных устройств на переменную нагрузку.Известны импульсные генераторы, 5 работакщие на.нагрузку, изменяющуюся в широких пределах, причем в ряде случаев диапазон изменения нагрузки может меняться в процессе эксплуатации в зависимости от конкретных условий (,например, в генераторах сильноточных ускорителей при изменении тока пучка или в импульсных генераторах, в которых диапазон изменения нагрузки определяется ве роятностными характеристиками ), В этих случаях для обеспечения оптимального режима нмпулвсного генера тора используются управляемые или неуправляемые балластные устройства Г 13,Недостатками указанных устройств является низкий КПД. 2Наиболее близким к изобретениюпо техническОй сущности является импульсный генератор, содержащий источник питания, зарядное устройство,.накопитель энергии, содержащий й формирующих линий, разрядные коммутирующие элементы и нагрузку. При этомволновое сопротивление формирующихлиний у в и раз больше сопротивления нагрузки В, т.е. число линийи=2 ..УМНедостатком известного устройстватакже является низкий КПД при изменении нагрузки в широких пределахкак за счет рассогласования накопителя энергии с нагрузкой, так и засчет неоптимального режима нагрузочного устройства.Цель изобретения - повышение ЮЩимпульсного генератора при работе напеременную нагрузку,Поставленная цель достигается тем,что в импульсюяй генератор, содержа3 938385щий последовательно включенные источник питания и зарядное устройство, накопитель энергии, состоящий изш формирующих линий, щ разрядных коммутаторов, включенных между общейшиной и первыми звеньями катушек индуктивностей Формирунзцих линий, нагрузочное устройство, первый зажимкоторого подключен к общей шине,состоящее из импульсного трансформатора, параллельно вторичной обмоткекоторого подключен ВЧ усилитель,к выходу которого подключена нагрузка, коммутаторы среза импульсов подключенные, например, между первымизвеньями катушек индуктивностей формирующих линий и шинами, соединяющими конденсаторы, цепь снятия перераряда Формирущцих линий, включеннуюмежду вторым зажимом нагруэочного уст.20ройства,и зарядным устройством,дополнительно введено коммутационное устройство, через которое общиеточки катушек индуктивностей и конденсаторов последних звеньев фор 2мирующих линий подключены к зарядному устройству, а шины, соединяющиеконденсаторы этих линий - к второмузажиму нагрузочного устройства, причем число подключенных формирующихлиний определено из соотношения36 л-сОБ,И У 1 ъдх тпгде и - число подключенных Формирующих линий;волновое сопротивление Форирующих ливийцыЯ ,Йп.,- соответственно максималь- ОСЗХ 1 Ч 1 пное и ьщннмальное сопротивлеиия ВЧ усилителя по постоянному току.Рчя автоматического обеспечения соотношения 1,1) коммутационное устройство может быть выполнено в виде блока, содержащего датчик сопротивления высокочастотного усилителя, усилитель по постоянному току, фиксатор экстремумов сопротивления, решающее устройство и исполнительные0 элементы, причем выход датчика сопротивления ВЧ усилителя по постоянному току соединен с входом фиксатора экстремумов сопротивления, выход которого соединен с входом ре- зз шакщего устройства, а выход. последдеео;ц,:входом исполнительных элементов. 4На фиг. 1 представлена функциональная схема импульсного генератора; на фиг. 2 - функциональная схемакоммутационного устройства,Импульсный генератор содержит последовательно соединенные источник1 питания и зарядное устройство 2,накопитель 3 энергии, состоящий изш Формирующих линий 4, е разряд коммутаторов 5, . включенных. между общей шиной б импульсного генератораи индуктивностями первых звеньевформирующих линий 4, нагрузочное устройство 7, первый зажим которогоподключен к общей шине, состоящее изимпульсного трансформатора 81 параллельно вторичной обмотке которогоподключен ВЧ усилителя 9, к выходукоторого подключена нагрузка 10,коммутаторы 11 среза импульсов, цепь12 снятия перезаряда формирующихлиний 4, включенную между вторым зажимом нагрузочного устройства 7 изарядным устройством 2. Общие точкикатушек 13 индуктивности и конденсаторов 14 последних звеньев формирующих линий 4 через коммутационноеустройство 15 подключены к зарядномуустройству 2, а шины, соединяющиеконденсаторы этих формирующих линийчерез коммутационное устройство 15ко второму зажиму нагрузочного устройства 7.Коммутационное, устройство (Фиг.2)содержит датчик сопротивления ВЧусилителя 16 по постоянному току,подключенный к входу фиксатора 17экстремумов сопротивления, выходкоторого соединен с входом решающего устройства 18, а.выход последнего подключен к положительиж элементам 19.Импульсный генератор работаетследующим образом.После включения импульсного генератора на реапьную нагрузку, например антенну или резонатор, определяются максимальное и минимальноесопротивления ВЧ генератора по постоянному току и с помощью коммутационного устройства 15 подключаетсяи се Формирунзцих линий 4 в соответствии с соотношением 1 ).В паузе между импульсами от источника 1 питания через зарядноеустройство 2 и коммутационное устройство 15 происходит заряд конденсаторов и формирующих линий 4, Послеподачи запускающих импульсов на упформула изобретения 5 9383равляющиа электроды разрядках коммутаторов 5 происходитразряд кощенсаторов й формирующих линий черезд разрядным коммутаторов и коммутационное устройство 15 на нагруэочное устройство 7. При этом черезимпульсный трансформатор 8 обеспечивается импульсное питание ВЧ усилителя 9,.работаацего на нагрузку1 О. На срезе импульса (запуск 2) 1 рвключаются коммутаторы 11 среза импульса, обеспечивая перезаряд кондейсаторов формирунзцих линий 4. Дляснятия перезаряда формирующих. линийпосле обеспечения восстановления5электрической прочности коммутаторов5 и 11 служит цепь 12.В случае изменения диапазонаварьирования нагрузки с помощью коммутационного устройства 15 изменяется число формирующих линий 4 всоответствии с соотношением,При выполнении коммутационного.устройства 15 в соответствии с Фиг,2обеспечивается также .и автоматичес/кий выбор числа линий п, включаеиасдля поддержания соотношения.При этом с датчика сопротивленияВЧ усилителя 16 по постоянному току, включенного в цепь анодного питания ВЧ .усилителя на вход Фиксатора 17 экстремумов сопротивленияпоступает сигнал, пропорциональныйвеличине сопротивления ВЧ генератора по постоянному току. В Фиксаторе экстремумов определяются фиксируются ) величины максимального иминимального сопротивления, соответ-ствующие данньв конкретным условиямработы ВЧ генератора. Сигналы, пропорциональные максимальному и минимальному значениям сопротивления, свыхода фиксатора 17 экстремумовсопротивления поступают на вход решакщего устройства 18, в котором по жгоритму, соответствуацему соотноше 43нию, определяется число ФормирукОЖхлиний и. Сигнал с выхода решающегоустройства 18 поступает при этомна входы исполнительных элементов19, которые обеспечивают подключение ффтребуемого числаформирующих линий 4.Основюпи положительщюм эффектом,достигаемюм в результате примененияпредлагаемого изобретения, являет-ээся повышение КЦЦ импульсного генератора в условиях его работы на переменную нагрузку. Использование изоб 85 6,ретения в условиях переменной нагрузки позволяет снизить потери на аноде ламп оконечного каскада ВЧ усилителя, что способствует повышениюнадежности их работы. 1. Импульсный генератор, содержащий последовательно включенные источник питания и зарядное устройство, накопитель энергии, состоящий иэ а Формирующих линий, е разрядных коммутаторов, включенвых между общей шиной и первыми звеньями катушек иидуктивностей формирующих ливий, нагрузачное устройство, первый зажим которого подключен к общей шине, состоящее из импульсного трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого подключен высокояастотвюй усилитель, к выходу которого подключена нагрузка, коммутаторы среза импульсов подключенные, например, между первыми звеньяьж катушек индуктивностей формирующих линий и шинами, соединяющими конденсаторы, цепь снятия нерезаряда формирующих линий, включенную между вторым эазимом нагрузочного устройства и аарядвюм,устройством, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения КЦД импульсного генератора при работе на переменную нагрузку, допол-. нительно введено коммутационное устройство, через которое общие точки катушек индуктивностей и конденсаторов последних звеньев формирующих ли" иий подключены к зарядному устройству, а шины, соединяющие конденсаторы этих линий - ко второму зажиму иагрузочиого устройства, причем чис-. ло подключенных формирукщих линий определено иэ соотношенияП 40,5ФС %16 где и - ,число подключенных формиру;ющих линий 1- волновое сопротивлениеформируаарас лииий 1 91 к, Я, - соответеавенно максимальное и минимальное сонротивлеиия высокочастотногоусилитепя по постоянномутокую2, Генератор по и, 1,о т л кчающийся тем,чтокаааута 938385циоиное устройство выполнено в видеблока, содержащего датчик сопротивления высокочастотного усилитвля,усилитель по постоянному току, фиксатор экстремумов сопротивления, реаакщев устройство и исполнительныеэлементы, причем выход датчика сопротивления ВЧ усилителя но постоянному току соединен с входом фиксатора экстремумов сопротивления, выход 30которого соединен с входом решающего устройства, а выход последнегосоединеН с входами нспойнительныхэлементов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мурин Б,П. Стабилизация и ре-., гулирование высокочастотных полей влинейных ускорителях ионов. И.,Атомиэдат, 1971, с. 255, 258.2. Авторское свидетельство СССРУ 566341, кл. Н 03 К 7/02, 1977,9383858 ивь анодмао лмееуее оставитель В.Седо ехред С;Мигунова Вокщан актор Г.У рект аказ 4479 снов СССР аб.д. 45 ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 959ИИПИ Государственнопо делам изобретений3035, Иосква, 3-35