Способ генерирования импульсов магнитно-тиристорным генератором и магнитно-тиристорный генератор

(54) СПОСОБ ГЕНЕР МАГНИТНО-ТИРИСТОР МАГНИТНО-ТИРИСТОР (57) Изобретение рованию электриче Цель изобретения сов повьппенной вр ности при пакетно работы. Способ ге сов магнитно-тири СС 962ис. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельствР 300954, кл. Н 03 К 3/53,Авторское свидетельствоУ 961113, кл. Н 03 К 3/53,ИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВНЫМ ГЕНЕРАТОРОМ ИНЫЙ ГЕНЕРАТОРотносится к генериских колебаний.- получение импуль- .еменной стабиль-импульсном режименерирования импульсторным генератором1356217 10 15 0 25 30 предусматривает: заряд накопительного конденсатора (НК) с последующим его разрядом и подмагничивание в обратном направлении переключающего дросселя магнитного звена сжатия (МЗС); измерение напряжения на НК в интервале времени от момента окончания перезаряда НК в предыдущем цикле до момента начала его заряда в текущем цикле. В этот же момент времени измеряют напряжение источника питания, а подмагничивание переключающего дросселя МЗС производят в паузе до заряда НК напряжением, пропорциональным сумме измеренных напряжений. Изобретение относится к генерированию электрических колебаний и может быть использовано для генерирования импульсов повышенной временной стабильности с помощью магнитнотиристорных генераторов.Цель изобретения - повышение стабильности длительности выходных импульсов при пакетно-импульсном режиме работы,На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема магнитно-тиристорного генератора, на фиг, 2 - схема синхронизатора, на фиг. 3 - схема формирователя строб-импульсов, на фиг. 4 - схема сумматора, на фиг,5 временные диаграммы работы устройства, на фиг. 6 - график кривых намагничивания переключающего дросселя.Способ генерирования импульсов магнитно-тиристорным генератором включает заряд накопительного конденсатора с последующим его разрядом и подмагничивание в обратном направлении переключающего дросселя магнитного звена сжатия, в котором измеряют напряжение на накопительном конденсаторе в интервале времени от момента окончания его перезаряда в предыдущем цикле до момента начала его заряда в текущем цикле, в этот же момент времени измеряют напряжение источника питания, подмагничивание переключающего дросселя магнитного звена сжатия производят в паузе до Измеряют напряжение на НК в интервале от момента окончания его перезаряда в предыдущем цикле до моментазаряда в текущем цикле путем измерения тока утечки. Генератор, реализующий данный способ, выполнен на двухтиристорах 3, 5, двух дросселях 2и 4, трансформаторе 6 и содержит измеритель 9 напряжения, блок 11 синхронизации, формирователь 14 строб-импульсов, сумматор 15, формирователь16 импульсов на двух тиристорах 43и 44, резисторы, конденсаторы и диоды, показанные на принципиальнойсхеме. 2 с.п. ф-лы, 6 ил. заряда накопительного конденсаторанапряжением, пропорциональным суммеизмеренных напряжений.Измеряют напряжение на накопительном конденсаторе в интервале отмомента окончания его перезаряда впредыдущем цикле до момента зарядав текущем цикле путем измерения тока утечки,Магнитно-тиристорный генератордля осуществления предлагаемого способа (фиг. 1) содержит шину 1 питания, первый дроссель 2, первый тиристор 3, второй дроссель 4, второйтиристор 5. трансформатор 6, первыйвывод первичной обмотки которого подключен к общей шине, первый и второй конденсаторы 7, 8, измеритель 9напряжения, нагрузку 10, синхронизатор 11, первая обкладка первого конденсатора 7 подключена к катоду первого тиристора 3. параллельно вторичной обмотке трансформатора 6 подключен второй конденсатор 8, первая обкладка которого соединена спервым выводом второго дросселявторой вывод которого соединен снагрузкой 10, вторая выходная шинасоединена с второй обкладкой второго конденсатора 8, управляющие входыпервого и второго тиристоров 3 и 5подключены соответственно к первомуи второму выходам синхронизатора 11,датчик 12 тока утечки первого конденсатора 7, включенный между вто 1356217рой обкладкой первого конденсатора7 и общей шиной, третий дроссель 13,формирователь 14 строб-импульсов,сумматор 15 и формирователь 16 импульсов напряжения, первые входы измерителя 9 напряжения и формирователя 14 строб-импульсов подключены квторой обкладке первого конденсатора7, второй вход измерителя 9 напряжения - к второму выходу синхронизатора 11, третий вход - к выходу формирователя 14 строб-импульсов и первому входу сумматора 15, а выход -к второму входу сумматора, третийвход которого соединен с шиной 1питания, а выход - с первым входомформирователя 16 импульсов напряжения, второй вход которого подключенк первому выходу. синхронизатора 11и второму входу формирователя 14строб-импульсов, третий вход формирователя 16 импульсов напряжениясоединен с третьим выходом синхронизатора, а выход - с первым выводомтретьей обмоткой трансформатора 6,второй вывод котррой подключен к общей шине, последовательно соединенные первый дроссель 2, первый тиристор 3, третий дроссель 13, второйтиристор 5, катод которого подключенк второму выводу первичной обмоткитрансформатора 6,Синхронизатор 11 содержит последовательно соединенные задающий генератор 17, формирователь 18 импульсов, элемент И 19, первый элемент20 задержки и второй элемент 21 задержки, выход задающего генератора17 соединен с вторым входом элементаИ 19, а выходы элемента И 19, первого элемента 20 задержки и второгоэлемента 21 задержки являются соот-ветственно первым, третьим и вторымвыходами синхронизатора 11.Формирователь 14 строб-импульсовсодержит ждущий мультивибратор 22,элемент И 23, дифференцирующую цепь24, вход которой является первымвходом формирователя строб-импульсов,формирователь 25 импульсов и КЯтриггер 26, выход ждущего мультивибратора 22 соединен с первым входомэлемента И 23, второй вход которогосоединен с выходом формирователя 25импульсов, вход которого соединен свыходом дифференцирующей цепи 24, авыход элемента И 23 соединен с первым входом ВБ-триггера 26, второй 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вход которого соединен с входом ждущего мультивибратора 22 и является вторым входом формирователя 14 строб-импульсов, выходом которого является выход КБ-триггера 26.Сумматор 15 содержит последовательно соединенные дифференциальный усилитель 27. аналоговый коммутатор 28 и усилитель 29 мощности, второй вход аналогового коммутатора 28 является первым входом сумматора 15, выход усилителя 29 мощности соединен через делитель 30 напряжения с первым входом дифференциального усилителя 27, а второй вход дифференциального усилителя 27 соединен с пер" выми выводами первого и второго резисторов 31 и 32, вторые выводы которых являются соответственно вторым и третьим входами сумматора 15, второй вход дифференциального усилителя 27 подключен через третий резистор 33 к общей шине, выход усилителя 29 мощности является выходом сумматора 15.Измеритель 9 напряжения выполнен на дифференциальном усилителе 34, шунтированном конденсатором 35, первом и втором ключах 36 и 37, причем вход второго ключа является первым входом измерителя напряжения, параллельно конденсатору 35 включен первый ключ 36, управляющий вход которого является вторым входом измерителя 9 напряжения, третьим входом которого является управляющий вход второго ключа 37, а выход подключен через первый резистор 38 к инверсному входу дифференциального усилителя 34, выход которого является выходом измерителя 9 напряжения, а неинвертирующий вход подключен через второй резистор 39 в общей шине.Датчик 12 тока утечки выполнен на резисторе 40, первый и второй выводы которого являются соответствующими входами датчика 12 тока и шунти ованы первым и вторым встречно-параллельно включенными диодами 41 и 42.Формирователь 16 импульсов напряжения состоит из первого и второго встречно-параллельно включенных тиристоров 43 и 44, катод первого является первым входом формирователя импульсов, управляющие входы первого и второго тиристоров 43 и 44 являются соответственно вторым и третьимвходами формирователя 16 импульсовнапряжения, катод первого тиристора43 подключен через конденсатор45 к обшей шине, анод первого тиристора 43 подключен через катушку 46индуктивности к выходу формирователя16 импульсов напряжения. Выходныешины подключены к нагрузке, напримериндуктивно связаны с колебательнымконтуром.Генератор работает следующим образом,В исходном состоянии конденсаторзаряжен до некоторого напряжения,С приходом синхроимпульса на тиристор 5 (фиг, 5 а) происходит перезарядконденсатора 7 через дроссель 13,тиристор 5, трансформатор 6 на конденсатор 8 (интервал- 1: ,фиг.5 в,е). Это напряжение прикладывается кдросселю 4, и в момент сон насыщается (точка А, фиг. 6). Происходитперезаряд конденсатора 8 на нагрузку 10 - колебательную систему (интервал г.- С ) и формирование вней выходного радиоимпульса. В момент с дроссель 4 выходит из насы 3щения и конденсатор 8 разряжаетсячерез трансформатор 6 на конденсатор7, заряжая его до некоторого отри.цательного значения напряжения (интервал С 3 - с, фиг. 5 в, е). В момент Г., (окончание перезаряда накопительного конденсатора) по сигналус формирователя 14 строб-импульсоввключаются сумматор 15 и измеритель9 напряжения, измеряющий напряжениеутечки конденсатора 7 с датчика 12тока утечки. +ОДатчик 12 тока утечки выполнентаким образом, что на большойразрядный ток накопительного конденсатора он не реагирует, так как в этовремя диоды 41 и 42 открыты. Черездатчик 12 протекает ток разряда (интервалы г., - с , Г - с, фиг. 5 г)и ток заряда (интервалфиг. 5 г) конденсатора 7. Когда наконденсаторе 7 устанавливается напряжение перезаряда (интервал Сфиг, 5 в), диоды закрыты и через резистор 40 протекает малый ток утечки конденсатора 7. При этом величинурезистора 40 можно выбрать такимобразом, что падение напряжения нанем не открывает диоды 41 и 42, тогда сопротивление диодов велико (порядка сотен килоом) и можно с боль 55 шой степенью точности считать, что весь ток утечки течет через этот резистор (фиг. 5 д), Интегрируя папение напряжения на нем (интервал гфиг. 5 д), можно определить изг,менение напряжения на конденсаторе 7 за счет тока утечки. Для этого напряжение с датчика 12 тока утечки поступает на измеритель 9 напряжения и формирователь 14 строб-импульсов.Измерите.пь 9 напряжения выполнен на основе дифферечциального усилителя 34, работающего в режиме интегрированияПоступая на ключ 36, разрядный синхроимпульс обнуляет интегратор, разряжая конденсатор 35 (момент с , фиг 5 и). Далее Формирователь 14 строб-импульсов вырабатывает импульс, длительность которого равна интервалу времени от окончания перезаряда конденсатора 7 (момент с , фиг. 5 в) до синхроимпульса на тиристор 3 (момент г.ь, фиг. 5 в). Этот сигнал с формирователя 14 (фиг. 5 ж) поступает на сумматор 15 и ключ 37 измерителя 9 напряжения, Ключ 37 открывается, и происходит интегрирование напряжения утечки, снимаемого с датчика 12. Гроивтегрированное напряжение утечки с выхода дифференциального усилителя 34 суммируется во включенном сумматоре 15 с напряжением питания, снимаемым с шины 1 питанияСигнал, пропорциональный их сумме, с сумматора 15 подается на формирователь 16 импульсов напряжения, заряжая конденсатор 45, С приходом синхроимпульса на тиристор 3 (момент С., фиг. 5 б) происходит заряд конденсатора 7 (фиг. 5 в), заканчивается работа сумматора 15 и измерителя 9 напряжения и происходит формирование импульса напряжения в формирователе 16 следующим образом.По синхроимпульсу, поступающему на управляющий вход тиристора 44, конденсатор 45 разряжается на третью обмотку трансформатора 6, и на выходе формирователя 16 начинается формирование управляющего импульса напряжения (интервал , - г. , Фиг.5 л). Это напряжение с помощью третьей обмотки трансформатора 6 заряжает конденсатор 8 (фиг. 5 е), 11 осле полного перезаряда конденсатора 45 на конденсатор 8 (момент г., фиг, 5 л) на управляющий вход тиристора 43 поступает синхроимпульс (фиг. 5 и),7 13562 тиристор 43 включается и происходит обратный перезаряд конденсатора 8 на конденсатор 45 формирователя 16 (до момента с , фиг. 5 л),Форма управляющего импульса напряжения показана на фиг. 5 л. Такой же импульс и на конденсаторе 8. но полярность его такова, что он подмагничивает дроссель 4 в обратном направлении (фиг. 5 е). 20 45 В результате.к дросселю 4 прикладывается импульс напряжения, который переводит сердечник дросселя из точки Б в точку В (фиг. 6), т.е. в состояние, скорректированное в соответствии с напряжением питания и напряжением утечки накопительного конденсатора.С приходом следующего синхроимпульса на тиристор 5 процесс, описанный выше, повторяется.Формирователь 14 (фиг, 4) работает следующим образом. По синхроимпульсам (фиг. 5 а, б) происходит заряд и разряд конденсатора 7 черездатчик 12 тока утечки, Напряжение, которое образуется на датчике 12, поступает на первый вход формирователя 14 строб-импульсов, т,е. на дифференцирующую цепь 24 (фиг. 5), Продифференцированное напряжение поступает на формирователь 25 импульсов, который вырабатывает последовательность коротких импульсов из по 35 ложительных продифференцированных импульсов.На второй вход формирователя 14 строб-импульсов подаются синхроим 40 пульсы с входа тиристора 3 и поступают на вход ждущего мультивибратора 22 и на К-вход КБ-триггера 26, обнуляя его. Сигналы с первого выхода синхронизатора поступают на вход мультивибратора 22 и с его выхода - на вход элемента И 23, на другой вход которого поступает сигнал с выхода формирователя 25. С выхода элемента И 23 снимается импульс, соот 50 ветствующий окончанию перезаряда конденсатора 7, и подается на Я-вход КБ-триггера 26, устанавливая его в единичное состояние. С приходом следующего зарядного синхроимпульса55 процессы, описанные выше, повторяются, В результате с выхода формирователя 14 снимается импульс, длительность которого равна интервалу време 17нн от окончания перезаряда конденсатора 7 до зарядного синхроимпульса.Формула изобретения1. Способ генерирования импульсовмагнитно-тиристорным генератором,включающий заряд накопительного кон-;денсатора с последующим его разрядом,и подмагничивание в обратном направлении переключающего дросселя магнитного звена сжатия, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повыше ния стабильности длительности выходных импульсов при пакетно-импульсномрежиме работы, измеряют напряжениена накопительном конденсаторе винтервале времени от момента окончания его перезаряда в предыдущем цикле до момента его заряда в текущемцикле, в этот же момент времени измеряют напряжение источника питания,подмагничивание переключающего дросселя магнитного звена сжатия производят в паузе до заряда накопительного конденсатора напряжением, пропорциональным сумме измеренных напряжений.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют напряжение на накопительном конденсаторез интервале времени от момента окончания его перезаряда в предыдущемцикле до момента заряда его в текущем цикле путем измерения токаутечки,3. Магнитно-тиристорный генератор,содержащий шину питания, первыйдроссель, первый тиристор, второйдроссель, второй тиристор, трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к общей шине,первый и второй конденсаторы, измеритель напряжения, выходные шины,синхронизатор, первая обкладка первого конденсатора подключена к катоду.первого тиристора, параллельновторичной обмотке трансформатораподключен второй конденсатор, первая обкладка которого соединена спервым выводом второго дросселя,второй вывод которого соединен черезколебательную систему с второй обкладкой второго конденсатора, управляющие входы первого и второго тиристоров подключены соответственнок первому и второму выходам синхронизатора, о т л и ч а ю щ и й с я4. Магнитна-тиристорный генератор по п, 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что синхронизатор содержит последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, элемент И, первый элемент задержки и второй элемент задержки, выход задающего генератора соединен с вто-. рым входом элемента И, а выходы элемента И, первого и второго элементов задержки являются соответственно первьы, вторым и третьим выходами синхронизатора.5. Магнитно-тиристорный генератор по и. 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что формирователь строб-импульсов содержит ждущий мультивибратор, элемент И, дифференцирующую цепь, вход которой является первым входом формирователя строб-импульсов, формирователь импульсов и КБ-триггер, вы 45 50 9 13562 тем, что, с целью повышения стабильности длительности выходных импульсов при пакетно-импульсном режиме работы, в него введены датчик тока утечки первого конденсатора, вклю 5 ченный между второй обкладкой первого конденсатора и общей шиной, третий дроссель, формирователь строб- импульсов, сумматор и формирователь импульсов напряжения, первые входы измерителя напряжения и формирователя строб-импульсов подключены к второй обкладке первого конденсатора, второй вход измерителя напряжения - к второму выходу синхронизатора, третий вход - к выходу формирователя строб-импульсов и первому входу сумматора, а выход - к второму входу сумматора, третий вход которого соединен с шиной питания, а выход - с первым входом формирователя импульсов напряжения, второй вход которого подключен к первому выходу синхронизатора и второму входу формирователя строб-импульсов, третий вход формирователя импульсов напряжения соединен с третьим выходом синхронизатора, а выход - с первым выводом третьей обмотки трансформатора, второй вывод которой подключен к общей шине, последовательно соединенные первый дроссель, первый тиристор, третий дроссель, второй тиристор,катод которого подключен к второму выводу первичной обмотки трансФорматора,17ход ждущего мультивибратора соединенс первым входом элемента И, второйвход которого соединен с выходомформирователя импульсов, вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, а выход элемента И соединен с первым входом КЯ-триггера,второй вход которого соединен с входом ждущего мультивибратора и является вторым входом формирователя стробимпульсов, выходом которого являетсявыход В.Б-триггера,/6. Магнитно-тиристорный генераторпо п. 3, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что. сумматор с.одержит последовательно соединенные дифференциальный усилитель, аналоговый коммутатори усилитель мощности, второй входаналогового коммутатора являетсяпервым входом сумматора, выход усилителя мощности соединен через делитель напряжения с первым входом дифференциального усилителя, а второйвход дифференциального усилителя соединен с первыми выводами первого ивторого резисторов, вторые выводыкоторых являются соответственно вторым и третьим входами сумматора, второй вход дифференциального усилителя подключен через третий резисторк общей шине, выход усилителя мощности является выходом сумматора,17, Магнитно-тиристорный генератор по п, 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что измеритель напряжения выполнен на дифференциальном усилителе, шунтированном конденсатором, первом и втором ключах, вход второго ключа является первым входом измерителя напряжения, параллельно конденсатору включен первый ключ, управляющий вход которого является вторым входом измерителя напряжения, третьим входом которого является управляющий вход второго ключа, а выход подключен через первый резистор к инверсному входу дифференциального усилителя, выход которого является выходом измерителя нагряжения, а неинвертирующий вход подключен через второй резистор к общей шине.8. Магнитно-тиристорный генератор по п. 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что датчик тока утечки выполнен на резисторе, первый и второй выводы которого являются входами датчика тока и шунтированы первым и вторым9, магнитно-тиристорный генератор по п. 3; о т л и ч а ющ и й с я . тем, что формирователь импульсов напряжения состоит из первого и второго встречно-параллельно включенных тиристоров, катод первого является первым входом формирователя импуль 10 11 13562встречно-параллельно включеннымидиодами. сов напряжения, управляющие входыпервого и второго тиристоров являются соответственно вторым и третьимвходами формирователя импульсов напряжения, катод первого тиристораподключен через конденсатор к общейшине, анод первого тиристора подключен через катушку индуктивности квыходу формирователя импульсов напряжения.1356217 оставитель Л.СимоноваехредА.Кравчук Корректор Г.Решетн Редактор И.Рыбченко аказ 5811 Тираж 900ПИ Государственногоделам изобретенийМосква, Ж, Рауш дписноеСР ВНИИ омитета открыти 1303 ая наб. Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4