RU2531560C1 - High-current pulse generator - Google Patents
High-current pulse generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531560C1 RU2531560C1 RU2013125507/08A RU2013125507A RU2531560C1 RU 2531560 C1 RU2531560 C1 RU 2531560C1 RU 2013125507/08 A RU2013125507/08 A RU 2013125507/08A RU 2013125507 A RU2013125507 A RU 2013125507A RU 2531560 C1 RU2531560 C1 RU 2531560C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- charging
- pulse
- voltage
- spark gap
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в ускорителях заряженных частиц и устройствах для формирования сильноточных импульсов.The invention relates to high-voltage pulse technology and can be used in charged particle accelerators and devices for generating high-current pulses.
Известны устройства формирования сильноточных импульсов на основе генератора Аркадьева-Маркса, в которых устройство запуска трехэлектродных разрядников первых каскадов собрано в отдельном блоке, а пусковой импульс поступает на управляющие электроды разрядников по передающему кабелю (Герасимов А.И., Федоткин А.С., Зенков Д.И., Назаренко С.Т. Надежный экранированный генератор Аркадьева-Маркса на 500 кВ и 6.25 кДж со стабильным временем задержки срабатывания. // ПТЭ №1, 1998 г - С.96-100), (Герасимов А.И., Гордеев B.C. и др. Экранированный генератор импульсного напряжения 800 кВ и энергии 32 кДж. // ПТЭ №6, 2005 г - С.21-27).Known devices for generating high-current pulses based on the Arkadyev-Marx generator, in which the device for triggering three-electrode arresters of the first stages is assembled in a separate unit, and the starting pulse is supplied to the control electrodes of the arresters via a transmission cable (Gerasimov A.I., Fedotkin A.S., Zenkov DI, Nazarenko ST Reliable shielded Arkadyev-Marx generator at 500 kV and 6.25 kJ with a stable response delay time. // PTE No. 1, 1998 - S.96-100), (Gerasimov A.I. , Gordeev BC et al. Shielded pulse generator voltage of 800 kV and energy of 32 kJ. // PTE No. 6, 2005 - S.21-27).
Недостатками подобных устройств является то, что сам по себе блок формирования запускающих импульсов является сложным и дорогостоящим прибором, а передача импульсов амплитудой десятки и сотни киловольт требует применения кабеля с высокой электропрочностью его изоляции, что увеличивает массу (что особенно критично для малогабаритных устройств), стоимость устройства и снижает его надежность.The disadvantages of such devices is that the initiating pulse generating unit is a complex and expensive device, and the transmission of pulses with an amplitude of tens and hundreds of kilovolts requires the use of a cable with high electrical strength of its insulation, which increases the mass (which is especially critical for small-sized devices), cost device and reduces its reliability.
Известны устройства формирования сильноточных импульсов, в которых пусковые импульсы для разрядников, подключающих энергозапасающие конденсаторы к нагрузке, формируются непосредственно в высоковольтном блоке устройства (Бойко Н.И., Евдошенко Л.С., Зароченцев А.И., Иванов В.М., Артюх В.Г. Тригатроны на 400 кВ для мощных низкоиндуктивных генераторов импульсов. // ПТЭ №1, 2008 г - С.78-86). При этом непосредственно от энергозапасающих конденсаторов происходит зарядка пускового конденсатора (входящего в состав устройства для запуска), который после срабатывания неуправляемого разрядника подключается к импульсному пусковому трансформатору.Known devices for the formation of high-current pulses in which the starting pulses for the arresters connecting the energy-saving capacitors to the load are formed directly in the high-voltage unit of the device (Boyko NI, Evdoshenko L.S., Zarochentsev A.I., Ivanov V.M., Artyukh VG Trigatrons at 400 kV for high-power low-inductance pulse generators. // PTE No. 1, 2008 - P.78-86). In this case, the starting capacitor (which is part of the device for starting) is charged directly from the energy-saving capacitors, which, after the uncontrolled spark gap is triggered, is connected to a pulse starting transformer.
Недостатками этих устройств является то, что напряжение зарядки пускового конденсатора и напряжение срабатывания неуправляемого разрядника равно полному напряжению зарядки энергозапасающих конденсаторов. Поэтому использование данной схемы запуска в портативных устройствах формирования сильноточных импульсов сопряжено с потерями энергии, сравнимыми с энергозапасом всего устройства, который, как правило, не превышает 100 Дж.The disadvantages of these devices is that the charging voltage of the starting capacitor and the operating voltage of an uncontrolled arrester is equal to the full charging voltage of the energy-storage capacitors. Therefore, the use of this triggering scheme in portable devices for generating high-current pulses is associated with energy losses comparable to the energy reserve of the entire device, which, as a rule, does not exceed 100 J.
Наиболее близким к заявляемому и с наименьшими потерями энергии на управление трехэлектродным коммутирующим разрядником является устройство формирования сильноточных импульсов (К.А. Желтов. Пикосекундные сильноточные электронные ускорители. - Москва, Энергоатомиздат, 1991 - С.85-93), содержащее импульсный зарядный трансформатор и разрядный контур, включающий в себя, по меньшей мере, один заряжаемый от зарядного трансформатора энергозапасающий конденсатор и, по меньшей мере, один управляемый трехэлектродный разрядник, а также содержащее устройство для запуска трехэлектродного разрядника. В данном устройстве пусковой импульс формируется на нелинейной катушке индуктивности, включенной последовательно в цепь зарядки энергозапасающего конденсатора. Во время протекания зарядного тока магнитопровод катушки насыщается, и она имеет настолько малую индуктивность, что падение напряжения на ней практически равно нулю. В момент полной зарядки конденсатора, когда зарядный ток уменьшается до некоторого критического значения, магнитопровод выходит из насыщения, индуктивность катушки резко возрастает, и на ней формируется высоковольтный импульс, используемый для запуска трехэлектродного разрядника.The closest to the claimed one and with the least energy loss for controlling a three-electrode switching arrester is a device for generating high-current pulses (K.A. Zheltov. Picosecond high-current electron accelerators. - Moscow, Energoatomizdat, 1991 - P.85-93), containing a pulse charging transformer and a discharge circuit including at least one energy-storage capacitor charged from a charging transformer and at least one controlled three-electrode spark gap, as well as containing roystvo to run a three-electrode spark gap. In this device, a starting pulse is generated on a nonlinear inductor connected in series to the charging circuit of the energy-storage capacitor. During the flow of the charging current, the magnetic circuit of the coil is saturated, and it has such a small inductance that the voltage drop across it is almost zero. When the capacitor is fully charged, when the charging current decreases to a certain critical value, the magnetic circuit goes out of saturation, the coil inductance increases sharply, and a high-voltage pulse is formed on it, which is used to start a three-electrode spark gap.
Недостатками устройства является сложность расчетов и настройки элементов устройства для запуска, ограничение амплитуды пускового импульса (не более половины напряжения зарядки энергозапасающего конденсатора), отсутствие возможности изменять полярность и временную привязку формирования пускового импульса (в указанном устройстве импульс формируется только за вершиной, на спаде импульса напряжения зарядки энергозапасающего конденсатора, что снижает надежность срабатывания управляемого разрядника).The disadvantages of the device are the complexity of the calculations and settings of the elements of the device for starting, limiting the amplitude of the starting pulse (not more than half the charging voltage of the energy storage capacitor), the inability to change the polarity and timing of the formation of the starting pulse (in the specified device, the pulse is formed only at the top, on the decay of the voltage pulse charging an energy-storage capacitor, which reduces the reliability of operation of a controlled arrester).
В данном изобретении решалась задача создания надежного устройства формирования сильноточных импульсов с простой, стабильной и экономичной схемой управления трехэлектродным разрядником, подключающим энергозапасающий конденсатор к нагрузке.This invention solved the problem of creating a reliable device for the formation of high-current pulses with a simple, stable and economical control circuit of a three-electrode spark gap connecting the energy-storage capacitor to the load.
Техническим результатом является снижение трудозатрат на разработку устройства, повышение стабильности его выходного напряжения и надежности работы.The technical result is to reduce labor costs for the development of the device, increasing the stability of its output voltage and reliability.
Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным устройством формирования сильноточных импульсов, содержащим импульсный зарядный трансформатор и разрядный контур, включающий в себя, по меньшей мере, один заряжаемый от зарядного трансформатора энергозапасающий конденсатор и, по меньшей мере, один управляемый трехэлектродный разрядник, а также содержащее устройство для запуска трехэлектродного разрядника, новым является то, что устройство запуска трехэлектродного разрядника содержит поджигающий импульсный трансформатор и подключенные к его первичной обмотке конденсатор и неуправляемый двухэлектродный разрядник, причем конденсатор подключен также к отводу вторичной обмотки зарядного трансформатора через резистор, а высоковольтный вывод вторичной обмотки поджигающего трансформатора соединен с пусковым электродом трехэлектродного разрядника; длительность фронта импульса выходного напряжения поджигающего трансформатора не превышает 10% от длительности фронта импульса выходного напряжения зарядного трансформатора.The specified technical result is achieved in that, in comparison with the known device for generating high-current pulses containing a pulse charging transformer and a discharge circuit, including at least one charge-charging capacitor charged from the charging transformer and at least one controlled three-electrode spark gap, and also containing a device for starting a three-electrode spark gap, it is new that the device for starting a three-electrode spark gap contains an igniting pulse a transformer and a capacitor and an uncontrolled two-electrode spark gap connected to its primary winding, the capacitor also connected to the secondary winding of the charging transformer through a resistor, and the high-voltage terminal of the secondary winding of the ignition transformer is connected to the starting electrode of the three-electrode spark gap; the duration of the pulse front of the output voltage of the ignition transformer does not exceed 10% of the duration of the pulse front of the output voltage of the charging transformer.
Наличие поджигающего короткопериодного импульсного трансформатора позволяет формировать пусковой импульс требуемой амплитуды и с малой длительностью переднего фронта напряжения. Это требуется для надежного срабатывания трехэлектродного разрядника при обеспечении достаточного коэффициента запаса по напряжению самопробоя, что гарантирует отсутствие несакционированных пробоев разрядника до прихода пускового импульса. Магнитопровод поджигающего трансформатора может быть выполнен из феррита практически любой доступной марки и не требует применения пермаллоя или аналогичного магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и большим значением индукции насыщения.The presence of an igniting short-period pulse transformer allows you to generate a starting pulse of the required amplitude and with a short duration of the leading edge of the voltage. This is required for reliable operation of the three-electrode spark gap while ensuring a sufficient safety factor for the self-breakdown voltage, which guarantees the absence of unactivated breakdowns of the spark gap before the arrival of the starting pulse. The magnetic core of the ignition transformer can be made of ferrite of almost any available brand and does not require the use of permalloy or a similar magnetic material with a rectangular hysteresis loop and a large saturation induction value.
Пусковой конденсатор, подключаемый к первичной обмотке поджигающего трансформатора, заряжается через сравнительно низковольтный отвод вторичной обмотки зарядного трансформатора. Поэтому напряжение его зарядки в несколько раз меньше напряжения зарядки энергозапасающего конденсатора. Таким образом, двухэлектродный разрядник, который подключает пусковой конденсатор к поджигающему трансформатору, работает в слаботочном режиме и коммутирует энергию, которая значительно (в 20-50 раз) меньше энергии энергозапасающего конденсатора. При малых величинах коммутируемой энергии двухэлектродный разрядник работает стабильно, что обеспечивает малый разброс напряжений пробоя трехэлектродного разрядника и выходного напряжения устройства формирования сильноточных импульсов.The starting capacitor connected to the primary winding of the ignition transformer is charged through a relatively low voltage secondary winding of the charging transformer. Therefore, its charging voltage is several times less than the charging voltage of the energy-storage capacitor. Thus, the two-electrode spark gap, which connects the starting capacitor to the ignition transformer, operates in a low-current mode and commutes energy that is significantly (20-50 times) less than the energy of the energy-storage capacitor. At low values of switched energy, the two-electrode spark gap operates stably, which ensures a small spread in the breakdown voltages of the three-electrode spark gap and the output voltage of the device for generating high-current pulses.
Резистор, через который пусковой конденсатор подключен к отводу вторичной обмотки зарядного трансформатора, позволяет гасить паразитные высокочастотные колебания, возникающие на пусковом конденсаторе во время переходных процессов в зарядном трансформаторе. Эти колебания возникают при подаче на первичную обмотку зарядного трансформатора напряжения питания с крутым фронтом и приводят к увеличению временной нестабильности срабатывания двухэлектродного разрядника и, вследствие этого, возрастанию нестабильности напряжения срабатывания трехэлектродного разрядника. Кроме того, путем изменения сопротивления резистора можно устанавливать заданный момент времени подачи пускового импульса относительно вершины импульса напряжения зарядки энергозапасающего конденсатора. В оптимальном варианте требуется небольшое опережение пускового импульса. В этом случае повышается надежность срабатывания трехэлектродного разрядника, поскольку при наличии задержки срабатывания, во всем временном интервале задержки напряжение на разряднике будет возрастать, а не уменьшаться, как это имеет место в устройстве по прототипу. Поэтому в заявляемом устройстве значительно снижена вероятность пропусков срабатывания трехэлектродного разрядника. Кроме того, это дает возможность эксплуатировать разрядник с большим коэффициентом запаса напряжения самопробоя по отношению к рабочему напряжению, что также способствует повышению надежности.The resistor, through which the starting capacitor is connected to the secondary winding of the charging transformer, damps stray high-frequency oscillations that occur on the starting capacitor during transients in the charging transformer. These oscillations occur when a supply voltage with a steep edge is applied to the primary winding of the charging transformer and leads to an increase in the temporary instability of operation of a two-electrode spark gap and, as a result, to an increase in instability of the response voltage of a three-electrode spark gap. In addition, by changing the resistance of the resistor, it is possible to set a predetermined timing of the start pulse supply relative to the peak of the charging voltage pulse of the energy-storage capacitor. In the best case, a slight advance of the starting pulse is required. In this case, the reliability of the tripping of the three-electrode spark gap increases, since in the presence of a delay, in the entire time interval of the delay, the voltage on the spark gap will increase, not decrease, as is the case in the prototype device. Therefore, in the inventive device, the probability of missed tripping of a three-electrode spark gap is significantly reduced. In addition, this makes it possible to operate a spark gap with a large margin of self-breakdown voltage in relation to the operating voltage, which also helps to increase reliability.
Из-за отсутствия нелинейных элементов расчет, наладка и настройка устройства на определенное выходное напряжение производится значительно проще, чем в устройстве по прототипу.Due to the lack of non-linear elements, the calculation, adjustment and adjustment of the device to a specific output voltage is much simpler than in the prototype device.
Таким образом, в данном изобретении при использовании перечисленных отличительных признаков реализуется указанный технический результат.Thus, in the present invention, when using the above distinguishing features, the indicated technical result is realized.
На фиг.1 показана схема заявляемого устройства на примере каскадного генератора Аркадьева-Маркса с трехэлектродным управляемым разрядником в первом каскаде, где:Figure 1 shows a diagram of the inventive device on the example of a cascade Arkadyev-Marx generator with a three-electrode controllable spark gap in the first cascade, where:
1 - импульсный зарядный трансформатор;1 - pulse charging transformer;
2 - импульсный поджигающий трансформатор;2 - pulse ignition transformer;
3 - энергозапасающие конденсаторы;3 - energy storage capacitors;
4 - конденсатор устройства запуска;4 - capacitor trigger device;
5 - трехэлектродный управляемый разрядник;5 - three-electrode controlled spark gap;
6 - двухэлектродный неуправляемый разрядник;6 - two-electrode uncontrolled spark gap;
7 - разрядники каскадов генератора;7 - arresters of generator cascades;
8 - резистор;8 - resistor;
9 - зарядные катушки индуктивности;9 - charging inductance coils;
10 - нагрузка.10 - load.
На фиг.2 приведена зависимость характерного изменения формы импульса напряжения зарядки пускового конденсатора от сопротивления резистора 8, где:Figure 2 shows the dependence of the characteristic change in the shape of the pulse voltage of the charging starting capacitor from the resistance of the resistor 8, where:
11 - импульс напряжения зарядки энергозапасающего конденсатора;11 - pulse voltage charging the energy-storage capacitor;
12 - импульс напряжения зарядки пускового конденсатора;12 - pulse voltage charging the starting capacitor;
τ1 - момент времени подачи пускового импульса;τ 1 is the timing of the start pulse;
τ2 - момент времени, совпадающий с вершиной импульса напряжения зарядки энергозапасающего конденсатора;τ 2 is the point in time that coincides with the peak of the voltage pulse of the charging energy storage capacitor;
а - при меньшем сопротивлении резистора 8;a - with a lower resistance of the resistor 8;
б - при большем сопротивлении резистора 8.b - with a greater resistance of the resistor 8.
На фиг.3 приведены осциллограммы импульсов напряжения зарядки энергозапасающих и пускового конденсаторов при срабатывании разрядников 5 и 6 для разных значений амплитуды выходного напряжения зарядного трансформатора (сопротивление резистора 8 равно 1500 Ом):Figure 3 shows the waveforms of the voltage pulses of the charging energy storage and starting capacitors when triggered by
а - при амплитуде выходного напряжения зарядного трансформатора 90 кВ;a - with an amplitude of the output voltage of the
б - при амплитуде выходного напряжения зарядного трансформатора 110 кВ.b - with an amplitude of the output voltage of the
На фиг.4 показан график прогнозируемой зависимости напряжения срабатывания управляемого разрядника от величины сопротивления резистора 8; кружками обозначены экспериментально полученные точки, соответствующие соотношениям напряжений зарядки конденсаторов 3 и 4.Figure 4 shows a graph of the predicted dependence of the operating voltage of a controlled arrester on the resistance value of the resistor 8; circles indicate experimentally obtained points corresponding to the ratios of the charging voltages of
Заявляемое устройство (фиг.1) работает следующим образом. При подаче питания на первичную обмотку импульсного зарядного трансформатора 1 происходит одновременная зарядка энергозапасающих конденсаторов 3 и пускового конденсатора 4. В момент времени τ1 (фиг.2), с некоторым опережением по отношению к τ2, конденсатор 4 заряжается до напряжения пробоя разрядника 6, что приводит к его срабатыванию и подключению конденсатора 4 к первичной обмотке поджигающего короткопериодного трансформатора 2. При этом на вторичной обмотке трансформатора формируется импульс напряжения, который подается на управляющий электрод разрядника 5 и приводит к его пробою. Это вызывает последовательное срабатывание разрядников 7 каскадного генератора и формирование на нагрузке 10 импульса напряжения Uн, амплитуда которого в N раз (где N - количество каскадов генератора) превышает зарядное напряжение. Благодаря малой индуктивности первичной обмотки поджигающего трансформатора 2 длительность пускового импульса во много раз меньше длительности зарядного импульса, что обеспечивает малый временной разброс срабатывания разрядника 5.The inventive device (figure 1) works as follows. When power is supplied to the primary winding of a
Пусковой конденсатор 4 подключен к сравнительно низковольтному отводу вторичной обмотки трансформатора 1, поэтому напряжение зарядки пускового конденсатора в несколько раз меньше напряжения зарядки энергозапасающих конденсаторов 3. Таким образом, двухэлектродный разрядник 6, по сравнению с разрядниками 5 и 7, работает в менее сильноточном режиме, что позволяет обеспечить малый разброс напряжений срабатывания и большой ресурс работы, как разрядника, так и заявляемого устройства. Опережение подачи пускового импульса по отношению к моменту времени τ2 позволяет обеспечить временной интервал (равный удвоенному интервалу между τ1 и τ2), в течение которого напряжение на трехэлектродном разряднике 5 не снижается. Это дает возможность компенсировать влияние задержки развития пробоя и обеспечить надежное срабатывание разрядника 5, а также увеличить диапазон его рабочих напряжений в отличие от устройства по прототипу, в котором непосредственно после подачи пускового импульса напряжение на трехэлектродном разряднике снижается.The starting capacitor 4 is connected to the relatively low-voltage tap of the secondary winding of the
В заявляемом устройстве путем одновременного изменения сопротивления резистора 8 и питающего напряжения на первичной обмотке зарядного трансформатора можно изменять амплитуду импульса напряжения на нагрузке. На фиг.2 приведены осциллограммы импульсов напряжения зарядки энергозапасающих конденсаторов 3 и пускового конденсатора 4, из которых видно, что при увеличении сопротивления резистора, напряжение на пусковом конденсаторе в момент времени τ1 снижается. Поддержание его на прежнем уровне, достаточном для срабатывания схемы управления, будет возможным только при увеличении питающего напряжения на первичной обмотке зарядного трансформатора, что приведет к увеличению напряжения срабатывания трехэлектродного разрядника. Таким образом, путем увеличения сопротивления резистора 8 можно в определенных пределах (примерно на 30%) увеличивать амплитуду импульса напряжения на нагрузке 10.In the inventive device by simultaneously changing the resistance of the resistor 8 and the supply voltage on the primary winding of the charging transformer, you can change the amplitude of the voltage pulse on the load. Figure 2 shows the waveforms of the voltage pulses of the charging energy-
Выходное напряжение устройства примерно на 20% можно изменять и при фиксированном сопротивлении резистора 8 путем вариации выходного напряжения зарядного трансформатора 1 при изменении формы импульса зарядки энергозапасающих конденсаторов 3 (фиг.3). Это влечет за собой пробой трехэлектродного разрядника 5 либо вблизи вершины (фиг.3, а) при минимальном напряжении, либо на фронте импульса (фиг.3, б) при максимальном напряжении.The output voltage of the device by about 20% can be changed with a fixed resistance of the resistor 8 by varying the output voltage of the charging
Заявляемое устройство было изготовлено, представляло собой источник импульсного питания электронной ускорительной трубки, собранный по схеме Аркадьева-Маркса, и испытано при следующих параметрах его элементов:The inventive device was manufactured, was a pulse source of electronic accelerator tube, assembled according to the Arkadyev-Marx scheme, and tested with the following parameters of its elements:
- импульсный зарядный трансформатор (1) собран на двух магнитопроводах ПЛ20×40×100, первичная обмотка содержит 20 витков, вторичная обмотка - 360 витков, отвод выполнен на 120 витках;- a pulse charging transformer (1) is assembled on two PL20 × 40 × 100 magnetic cores, the primary winding contains 20 turns, the secondary winding contains 360 turns, the tap is made in 120 turns;
- импульсный поджигающий трансформатор (2) имеет разомкнутый трубчатый магнитопровод (склеенный из 6 ферритовых колец М2000НМ1-1709891 25×40×11), первичная обмотка содержит 20 витков, вторичная - 100 витков;- pulse ignition transformer (2) has an open tubular magnetic circuit (glued from 6 ferrite rings М2000НМ1-1709891 25 × 40 × 11), the primary winding contains 20 turns, the secondary - 100 turns;
- энергозапасающие конденсаторы (3) - 50 шт. керамических конденсаторов К15-10-31.5 кВ-3300 пФ, включенных параллельно-последовательно, общая зарядная емкость 6600 пФ;- energy storage capacitors (3) - 50 pcs. ceramic capacitors K15-10-31.5 kV-3300 pF, connected in parallel-series, the total charging capacity of 6600 pF;
- конденсатор устройства запуска (4) - 2 последовательно включенных конденсатора К15-10-31.5 кВ-3300 пФ, общая емкость 1650 пФ;- capacitor of the launcher (4) - 2 series-connected capacitors K15-10-31.5 kV-3300 pF, total capacity 1650 pF;
- управляемый трехэлектродный разрядник (5) - металлокерамический водородный разрядник тригатронного типа, напряжение самопробоя 140-150 кВ;- controlled three-electrode spark gap (5) - ceramic-metal trigatron type hydrogen spark gap, self-breakdown voltage 140-150 kV;
- неуправляемый разрядник (6) - двухэлектродный металлокерамический водородный разрядник, напряжение самопробоя 40 кВ;- uncontrolled discharger (6) - two-electrode cermet hydrogen discharger, self-breakdown voltage of 40 kV;
- неуправляемые разрядники (7) - двухэлектродные металлокерамические водородные разрядники на напряжение самопробоя 140-160 кВ кВ;- uncontrolled arresters (7) - two-electrode metal-ceramic hydrogen arresters for self-breakdown voltage of 140-160 kV kV;
- резистор (8) - высоковольтный резистор ТВО-5;- resistor (8) - high-voltage resistor TVO-5;
- зарядные катушки индуктивности(9) - катушки, намотанные с шагом 0.5 мм на столбиках из органического стекла диаметром 16 мм (120 витков, индуктивность ≈50 мкГн);- charging inductors (9) - coils wound in increments of 0.5 mm on posts made of organic glass with a diameter of 16 mm (120 turns, inductance ≈50 μH);
- нагрузка (10) - электронная трубка ИА-9.- load (10) - electronic tube IA-9.
Заявляемое устройство обеспечивало формирование импульсов напряжения на трубке до 1200 кВ с разбросом не более 1% при величине доверительной вероятности 0.98 (в устройстве по прототипу указана погрешность 3%). Для облегчения расчетов выходного напряжения по экспериментально полученным соотношения напряжений зарядки энергозапасающих и пускового конденсаторов был построен график прогнозируемой зависимости напряжения срабатывания управляемого разрядника от величины сопротивления резистора 8 (фиг.4). По этому графику легко определить сопротивление резистора, необходимое для обеспечения пробоя трехэлектродного разрядника при заданном напряжении.The inventive device provided the formation of voltage pulses on the tube up to 1200 kV with a spread of not more than 1% with a confidence level of 0.98 (in the prototype device, an error of 3% is indicated). To facilitate the calculation of the output voltage from the experimentally obtained ratio of the charging voltages of the energy storage and starting capacitors, a graph of the predicted dependence of the response voltage of the controlled arrester on the resistance value of resistor 8 was constructed (Fig. 4). From this graph, it is easy to determine the resistance of the resistor necessary to ensure the breakdown of a three-electrode spark gap at a given voltage.
Таким образом, заявляемое устройство, по сравнению с устройством по прототипу, позволяет снизить трудозатраты на разработку и расчет параметров основных элементов, повысить стабильность выходного напряжения и надежность работы.Thus, the claimed device, in comparison with the device of the prototype, allows to reduce labor costs for the development and calculation of the parameters of the main elements, to increase the stability of the output voltage and reliability.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125507/08A RU2531560C1 (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | High-current pulse generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125507/08A RU2531560C1 (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | High-current pulse generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2531560C1 true RU2531560C1 (en) | 2014-10-20 |
Family
ID=53382041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013125507/08A RU2531560C1 (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | High-current pulse generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2531560C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU572926A1 (en) * | 1974-07-26 | 1977-09-15 | Латвийский Государственный Университет Имени П.Стучки | High-voltage pulse shaper |
| US4355243A (en) * | 1979-01-15 | 1982-10-19 | Sachs-Systemtechnik Gmbh | Sinusoidal output generator |
| RU92011022A (en) * | 1992-11-30 | 1995-04-30 | Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭВР" | CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU2119246C1 (en) * | 1997-09-02 | 1998-09-20 | Военная академия связи | High-voltage pulse generator |
-
2013
- 2013-05-31 RU RU2013125507/08A patent/RU2531560C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU572926A1 (en) * | 1974-07-26 | 1977-09-15 | Латвийский Государственный Университет Имени П.Стучки | High-voltage pulse shaper |
| US4355243A (en) * | 1979-01-15 | 1982-10-19 | Sachs-Systemtechnik Gmbh | Sinusoidal output generator |
| RU92011022A (en) * | 1992-11-30 | 1995-04-30 | Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭВР" | CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU2119246C1 (en) * | 1997-09-02 | 1998-09-20 | Военная академия связи | High-voltage pulse generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5456241A (en) | Optimized high power high energy ignition system | |
| US10072629B2 (en) | Repetitive ignition system for enhanced combustion | |
| CA2962002C (en) | Method and apparatus for isolating and switching lower-voltage pulses from high voltage pulses in electrocrushing and electrohydraulic drills | |
| CN101667819B (en) | For the dual power source pulse generator of triggering system | |
| Liu et al. | A compact 100-pps high-voltage trigger pulse generator | |
| US2717335A (en) | Ignition system | |
| Zhang et al. | A new kind of solid-state Marx generator based on transformer type magnetic switches | |
| RU2531560C1 (en) | High-current pulse generator | |
| KR101054244B1 (en) | Trigger device and driving method for impulse generator | |
| CN107165758B (en) | A kind of high-current pulsed electron beam source light remote control ignition driver | |
| CN110912439B (en) | High-voltage pulse booster circuit based on pulse transformer and adjusting method | |
| RU2106518C1 (en) | Capacitor-type ignition system of gas-turbine engine | |
| CN105472854B (en) | A kind of igniter of the rechargeable hyperbar gas-discharge lamp of capacitor resonance | |
| RU2305364C1 (en) | Generator of high potential voltage impulses of picosecond duration | |
| Alferov et al. | A trigger generator for controlling a high-current triggered vacuum switch | |
| RU2234804C1 (en) | Pulse modulator (alternatives) | |
| RU2111607C1 (en) | High-voltage pulse generator (options) | |
| RU2231937C1 (en) | Linear induction accelerator | |
| Sack et al. | Design and test of a modular trigger generator for over-voltage triggering of Marx generators | |
| CN113179005B (en) | Double-pulse power supply and working method thereof | |
| Novac et al. | High-voltage pulsed-power sources for high-energy experimentation | |
| RU178294U1 (en) | Control gear with pulse ignitor | |
| RU2544845C2 (en) | High-current nanosecond electron beam accelerator | |
| CN105679625A (en) | Arc laser based on gas discharge tube | |
| RU41951U1 (en) | PULSE ELECTRON ACCELERATOR |