Opis patentowy opublikowano: 1987 09 30 Twórcawynalazku: Tadeusz Dudzinski Uprawniony zpatentu tymczasowego: Zaklady Elektronowe „Lamina*4, Piaseczno (Polska) Uklad generatora impulsów napieciowych o narastaniu liniowym zwlaszcza do testowania tyrystorów duzej mocy Wynalazek dotyczy ukladu generatora impulsowego napiecia o narastaniu liniowym z duza predkoscia narastania czola impulsu, przydatnego zwlaszcza przy testowaniu tyrystorów duzej mocy.Badania krytycznej stromosci narastania napiecia i czasu wylaczania wspólczesnych tyrysto¬ rów szybkich wymagaja stosowania testerów o szybkosci narastania generowanych przez nie impulsów dochodzacej do 2500V/jus.Znane dotychczas testery do badania tyrystorów duzej mocy wytwarzaja impulsy napiecia o narastaniu liniowym w oparciu o jedna z trzech nastepujacych metod: a) rezonansowe (przez indukcyjnosc) przeladowywanie kondesatora i wycinanie srodkowego odcinka sinusoidy który mozna uwazac za liniowy, b) ladowanie kondensatora przez rezystor do co najmniej podwójnej wzgledem pozadanej wartosci napiecia i wycinanie poczatkowego prostoliniowego odcinka, c) ladowanie kondensatora pradem stalym ze zródla o duzej impedancji wewnetrznej.Wada generatorów pracujacych w oparciu o metode a/ i b/ jest koniecznosc stosowania zasilaczy wysokiego napiecia o maksymalnym napieciu co najmniej dwukrotnie wiekszym niz wymagana amplituda impulsu testujacego, oraz wysokonapieciowych przelaczników na stosun¬ kowo duze prady do regulacji stromosci narastania napiecia.W zgodnym z wynalazkiem ukladzie generatora impulsów wykorzystuje sie metode c/.Uklad znanych dotychczas generatorów pracujacych w oparciu o metode c/przedstawiono na fig. 2.W okresie miedzy impulsami z zasilacza niskiego napiecia ZNN przez dlawik L i diode D plynie prad staly. W momencie zalaczenia sie tyrystora Tynapiecie z zasilacza wysokiego napiecia ZNN blokuje diode D i prad plynacy przez dlawik L plynie teraz przez kondensator C powodujac jego ladowanie. Ze wzgledu na duza indukcyjnosc dlawika L dla malych czasów prad plynacy przez dlawik L i kondensator C ma wartosc niezmienna, co powoduje liniowe narastanie napiecia na kondensatorze C, które jest napieciem wyjsciowym generatora.Wada znanego ukladu jest to, ze w rzeczywistosci dioda D nie zamyka sie natychmiast.Nagromadzony w zlaczu tej diody ladunek, tym wiekszy im wiekszy byl prad ladowania, a wiec im wieksza jest potrzebna szybkosc narastania napiecia na kondensatorze D, musi byc odprowadzony2 137243 / aby dioda D przesiala pr/ewodzic. W czasie gdy dioda D niejestjeszcze zamknieta /tyrystor Tyjest juz zalaczony nastepuje rezonansowe ladowanie kondensatora C z zasilacza wy/okiego napiecia ' ZWN przez diode D i tyrystor Ty.W rezultacie napiecie na kondensatorze C sl/lada sie z dwóch odcinków, rezonansowego i liniowego i powstaje trudnosc z uzyskaniem wynfaganej liniowosci narastania napiecia, szczególnie przy duzej stromosci tego narastania. / Celem wynalazku jest utworzenie ukladu generatora eliminujacego szkodliwy wplyw ladunku nagromadzonego w zlac/u diodyD. \ Zgodny z wynalazkiem uklad generatora impulsów napieciowych ,o narastaniu liniowym utworzonyjest z szeregowo ze soba podlaczonych po stronie wyjsciowej zasilacza niskiego napiecia pradu stalego i zasilacza wysokiego napiecia pradu stalego skojarzonych z elementami formuja¬ cymi impuls o narastaniu liniowym tak, ze miedzy zaciskami wyjsciowymi zasilacza niskiego napiecia umieszczony jest kondensator oraz polaczone ze soba szeregowo tyrystor pierwszy, dlawik i dioda, anoda swoja skierowana w strone dlawika, a miedzy punktem polaczenia anody diody i dlawika oraz niepolaczona z zasilaczem niskiego napiecia koncówka zasilacza wysokiego napiecia znajduje sie grupa ukladowa utworzona z szeregowego polaczenia równolegle ze soba polaczonych kondensatora wyjsciowego, którego koncówki stanowia równoczesnie koncówki wyjsciowe calego ukladu generatora i dodatkowej diody skierowanej swa katoda w strone dlawika, oraz tyrystora drugiego, z tym ze do koncówek dodatkowej diody za posrednictwem szeregowo polaczonych rezystora i tyrystora trzeciego skierowanego swa katoda w strone dodatkowej diody podlaczony jest dodatkowy zasilacz pradu stalego.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest wr przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad generatora zgodnego z wynalazkiem, a fig. 2 uklad znanego dotychczas generatora pracujacego w oparciu o taka sama zasade dzialania.W sklad generatora wytwarzajacego na wyjsciu impulsy napiecia o narastaniu liniowym wchodzi zasilacz niskiego napiecia pradu stalego ZNN, polaczony z nim szeregowo po stronie wtórnej zasilacz wysokiego napiecia pradu stalego ZWN oraz elementy ukladu elektrycznego formujace wyjsciowy impuls napiecia o narastaniu liniowym/Miedzy zaciskami wyjsciowymi zasilacza niskiego napiecia ZNN umieszczony jest kondensatro C oraz szeregowo ze soba pola¬ czone tyrystor pierwszy Ty, dlawik L i dioda Dl anoda swoja skierowana w strone dlawika L.Miedzy punktem polaczenia diody Dl i dlawika L a niepolaczona z zasilaczem niskiego napiecia ZNN koncówka zasilacza wysokiego napiecia ZWN znajduje sie szeregowe polaczenie kondensa¬ tora wyjsciowego Cw, którego koncówki sa jednoczesnie koncówkami wyjsciowymi calego genera¬ tora, oraz tyrystora drugiego Ty2, skierownaego swa anoda w strone kondensatora wyjsciowego Cw. Równolegle do kondesatora wyjsciowego Cw podlaczona jest dodatkowa dioda D2 skiero¬ wana swa katoda w strone dlawika L, oraz za posrednictwem szeregowo ze soba polaczonych rezystora R i tyrystora trzeciego Ty3 dodatkowy zasilacz pradu stalego ZD, przy czym tyrystor trzeci Ty3 ma swa katode polaczona z punktem polaczenia anody tyrystora drugiego Ty2 z koncówka kondensatora wyjsciowego Cw i anoda dodatkowej diody D2.Po zalaczeniu tyrystora pierwszego Tyl przez dlawik L i diode Dl plynie prad impulsowy o ksztalcie sinusoidy. W szczycie tej sinusoidy wyzwalany jest tyrystor drugi Ty2. Na kilkaset |*s przed wyzwoleniem tyrystora drugiego Ty2wyzwalany jest tyrystor trzeci Ty3i przez dodatkowa diode D2 z dodatkowego zasilacza ZD plynie impuls pradu. Dodatkowa dioda D2 i warunki pracy ukladu sa tak dobrane, ze ladunek przejsciowy dodatkowej diody D2 jest wiekszy od ladunku przejsciowego diody Dl. Dioda Dl zamyka sie wczesniej niz dodatkowa dioda D2. W wyniku tego kondensator wyjsciowy Cw, z którego zbieranejest napiecie wyjsciowe jest w czasie odzyskiwania zdolnosci zaworowych in diody Dl zawarty przez dodatkowa diode D2 ijest ladowany dopiero po zakonczeniu t„ dodatkowe; diody D2 pradem w przyblizeniu stalym (szczyt sinusoidy) z dlawika L.Dzieki temu zmniejsza sie znacznie nieliniowosc napiecia wyjsciowego. Ze wzgledu na zastosowa¬ nie w obwodzie dlawika L i diody D tyrystora pierwszego Tylzmiejsza sie równiez znacznie zuzycie mocy. PL