RU2075827C1

RU2075827C1 - Generator of current pulses

Info

Publication number: RU2075827C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Борисенко; В.А. Белкин; В.А. Боховкин; А.А. Глухов; А.М. Малютин; В.З. Борисов
Original assignee: Борисенко Валерий Анатольевич
Priority date: 1992-03-04
Filing date: 1992-03-04
Publication date: 1997-03-20

Abstract

FIELD: electronic devices for pumping semiconductor light sources. SUBSTANCE: device has external power supply unit 1, external permitting pulse generator 2, two charging elements R1 and R3, capacitor C1, load R, transistor matrix NV1, diode transistor VD1 and resistor R2. EFFECT: increased functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в оптоэлектронной технике для накачки полупроводниковых источников света. The invention relates to pulsed technology and can be used in optoelectronic technology for pumping semiconductor light sources.

Известен формирователь импульсов тока с использованием тиристора в качестве коммутирующего элемента. Применяются тиристоры, работающие в лавинном режиме. Недостатком данного формирователя является большое напряжение его питания. Known driver of current pulses using a thyristor as a switching element. Thyristors operating in the avalanche mode are used. The disadvantage of this shaper is the high voltage of its power supply.

Известны формирователи импульсов тока на мощных ВЧ-транзисторах, где транзистор используется в качестве коммутирующего элемента. Недостатками схемы являются малая коммутируемая мощность, большое количество элементов схемы, невозможность управления амплитудой тока. Known current pulse generators on high-power RF transistors, where the transistor is used as a switching element. The disadvantages of the circuit are low switched power, a large number of circuit elements, the inability to control the amplitude of the current.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания формирователя импульсов тока с большой коммутируемой мощностью для накачки полупроводниковых источников света, конструктивное выполнение которого позволило бы увеличить амплитуду формируемых импульсов тока и уменьшить габариты формирователя. The basis of the present invention is the task of creating a current pulse shaper with high switched power for pumping semiconductor light sources, the constructive implementation of which would increase the amplitude of the generated current pulses and reduce the dimensions of the shaper.

Поставленная задача решается тем, что в известный формирователь импульсов тока, содержащий внешний источник питания, один полюс которого соединен с общей шиной, а между другим полюсом и общей шиной последовательно включены первый зарядный элемент, накопитель и нагрузка, параллельно которой включены второй зарядный элемент, коммутирующее устройство, генератор запускающих импульсов, соединенный с общей шиной и подключенный выходом к управляющему электроду коммутирующего элемента, введены управляемый коммутирующий элемент и неуправляемый коммутирующий элемент, включенные последовательно в коллекторную цепь. The problem is solved in that in a known current pulse shaper containing an external power source, one pole of which is connected to a common bus, and between the other pole and the common bus, a first charging element, a drive and a load are connected in series, in parallel with which a second charging element is switched, switching a device, a trigger pulse generator connected to a common bus and connected by an output to a control electrode of a switching element, a controlled switching element and non-controlled mum switching element, connected in series in the collector circuit.

На чертеже приведена электрическая схема формирователя и импульсов тока. The drawing shows the electrical circuit of the shaper and current pulses.

Электрическая схема формирователя импульсов тока содержит внешний источник питания (ИП) 1, внешний генератор 2 запускающих импульсов (ГИ), динистор VD1, транзисторную матрицу VT1, накопитель С1, зарядные элементы R1,2,3, зарядный элемент R_н нагрузки.The electric circuit of the current pulse shaper contains an external power source (PI) 1, an external trigger pulse generator (GI) 2, a dinistor VD1, a transistor matrix VT1, a storage device C1, charging elements R1,2,3, a charging element R _n load.

Формирователь импульсов тока содержит внешний источник питания 1, внешний генератор 2 запускающих импульсов, первый зарядный элемент R1, выполненный на резисторе, накопитель C1, выполненный на конденсаторе, внешнюю нагрузку, коммутирующее устройство, состоящее из управляемого коммутирующего элемента, выполненного на транзисторной матрице VT1, и неуправляемого коммутирующего элемента, выполненного на динисторе VD1. The current pulse generator comprises an external power source 1, an external trigger pulse generator 2, a first charging element R1 made on a resistor, a storage device C1 made on a capacitor, an external load, a switching device consisting of a controlled switching element made on a transistor matrix VT1, and uncontrolled switching element made on the VD1 dinistor.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

С источника питания 1 снимается питающее направление через зарядный ограничивающий элемент R1 и зарядный элемент R3, происходит зарядка накопителя C1 до напряжения питания. При поступлении запускающего импульса амплитудой 10-20 B на базовый вывод транзисторной матрицы транзисторная матрица VT1 переходит в открытое состояние, после чего автоматически вскрывается динистор VD1 и замыкает цепь разряда накопителя C1 управляемого коммутирующего элемента, выполненного на транзисторной матрице VT1, и неуправляемого коммутирующего элемента, выполненного на динисторе VD1, элемента нагрузки R_н. При сопротивлении нагрузки порядка 0,1 Ом и накопителе емкостью 0,1 мкФ амплитуда тока в разрядном контуре достигает 50 А при длительности импульса по уровню 0,5 100-250 нс. Динистор VD1 из арсенида галлия, имеющий напряжение вскрытия 14 В и включенный в коллекторную цепь матрицы VT1, позволяет увеличить максимальное напряжение питания и, следовательно, уровень энергии накопителя C1 для получения максимальной амплитуды и импульса тока в нагрузке. Динистор VD1 также позволяет уменьшить задний фронт импульсов тока на нагрузке за счет закрытия динистора при величине тока, меньшей, чем сила тока выключения динистора.From the power source 1, the supply direction is removed through the charging limiting element R1 and the charging element R3, the drive C1 is charged to the supply voltage. Upon receipt of a triggering pulse with an amplitude of 10–20 V at the base terminal of the transistor matrix, the transistor matrix VT1 goes into the open state, after which the dynistor VD1 is automatically opened and closes the discharge circuit of the drive C1 of the controlled switching element made on the transistor matrix VT1, and the uncontrolled switching element made on the dinistor VD1, the load element R _n . With a load resistance of the order of 0.1 Ω and a drive with a capacity of 0.1 μF, the current amplitude in the discharge circuit reaches 50 A with a pulse duration of 0.5 to 100-250 ns. A gallium arsenide dinistor VD1 having an opening voltage of 14 V and included in the collector circuit of the VT1 matrix allows increasing the maximum supply voltage and, therefore, the energy level of drive C1 to obtain the maximum amplitude and current pulse in the load. The dynistor VD1 also allows to reduce the trailing edge of the current pulses at the load due to the closure of the dynistor at a current value less than the dynistor shutdown current.

Используя различные зарядные элементы, можно варьировать предельную частоту и ток потребления формирователя. Варьируя номинал зарядной емкости, можно изменять длительность импульса тока через нагрузку. Амплитуда импульсного тока в нагрузке или уровень световой мощности лазерного или люминесцентного диода, подключенного в качестве нагрузки, плавно регулируется путем изменения напряжения питания формирователя. Using various charging elements, it is possible to vary the limiting frequency and current consumption of the shaper. Varying the nominal capacity of the charging capacity, you can change the duration of the current pulse through the load. The amplitude of the pulsed current in the load or the light power level of the laser or luminescent diode connected as a load is continuously regulated by changing the supply voltage of the driver.

Таким образом, применение предлагаемого формирователя импульсов тока позволяет увеличить амплитуду формируемых импульсов тока более чем в пять раз и управлять амплитудой тока. Thus, the use of the proposed shaper of current pulses allows you to increase the amplitude of the generated current pulses by more than five times and control the amplitude of the current.

Claims

A current pulse generator comprising a power source, the first pole of which is connected to a common bus, and between the second pole and the common bus, a first charging element, a drive and a second charging element are connected in series, a load is connected in parallel, a switching device, a load is connected in parallel, a switching device connected between the connection point of the first charging element and the drive and the common bus, and the control input of which is connected to the output of the trigger pulse generator, tlichayuschiysya in that the switching device further comprises unsteered switching element connected in series with the controlled commutated element.