RU2549171C1 - Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов - Google Patents
Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549171C1 RU2549171C1 RU2013144915/08A RU2013144915A RU2549171C1 RU 2549171 C1 RU2549171 C1 RU 2549171C1 RU 2013144915/08 A RU2013144915/08 A RU 2013144915/08A RU 2013144915 A RU2013144915 A RU 2013144915A RU 2549171 C1 RU2549171 C1 RU 2549171C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- gas
- discharge
- parameters
- current
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к газоразрядной технике, в частности к схемам генераторов высоковольтных импульсов с газоразрядным коммутатором тока и индуктивным накопителем энергии, и может быть использовано при создании генераторов высоковольтных импульсов со стабильными параметрами. Технический результат - стабилизация параметров генерируемых импульсов: амплитуды тока, амплитуды напряжения на нагрузке и длительности переднего фронта импульса напряжения. Предлагаемое изобретение отличается тем, что в схеме включения газоразрядного коммутирующего прибора, содержащей индуктивный накопитель энергии, газоразрядный прерыватель тока, схему управления, датчик контроля температуры, усилитель и регулятор напряжения, введена отрицательная обратная связь по напряжению накала водородного генератора газоразрядного коммутирующего прибора. 4 ил.
Description
Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов
Изобретение относится к газоразрядной технике, в частности к генераторам высоковольтных импульсов с газоразрядным коммутатором тока и индуктивным накопителем энергии, и может быть использовано при создании генераторов высоковольтных импульсов со стабильными параметрами.
Известны генераторы высоковольтных импульсов на основе емкостного накопителя энергии [1]. В них формирование высоковольтного импульса напряжения осуществляется в момент подключения накопителя энергии (замыкания тока) к нагрузке. Напряжение на нагрузке равно напряжению накопителя.
Недостатком таких генераторов является наличие высоковольтных источников питания, что делает их громоздкими.
Известны генераторы высоковольтных импульсов на основе индуктивного накопителя энергии [1]. В них формирование высоковольтного импульса напряжения осуществляется в момент отключения накопителя энергии (размыкания тока) от источника питания. Напряжение на нагрузке определяется ЭДС самоиндукции. Для генераторов с индуктивным накопителем энергии требуются надежные размыкатели тока. Известны различные размыкатели тока: взрывающиеся проводники [1], полупроводниковые [2], газоразрядные, и др.
Недостатками этих генераторов являются: генераторы на основе индуктивного накопителя энергии с взрывающимися проводниками малогабаритны, но имеют одноразовый размыкатель тока и не надежны в работе; генераторы на основе индуктивного накопителя энергии с полупроводниковыми размыкателями требуют для своей работы применения генератора с емкостным накопителем энергии, что увеличивает их габариты.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ формирования высоковольтных импульсов, основанный на эффекте самопроизвольного обрыва тока в тиратроне, включенного в качестве коммутатора в индуктивном накопителе энергии [3, 4]. Момент выключения определяется зарядом, переносимым через сетку во время работы коммутатора. Известно, что при заданной геометрии сеточного узла и фиксированном давлении газа в тиратроне, заряд, пересекающий поверхность сетки до момента обрыва, величина - постоянная и линейно зависит от давления водорода в приборе [5]. Параметры генерируемых импульсов определяются амплитудой тока в момент обрыва и длительностью его протекания через коммутатор.
Недостатком этого способа является следующее: во время работы газоразрядного коммутатора тока происходит его разогрев, что приводит к изменению давления водорода в приборе и, соответственно, дестабилизации параметров генерируемых импульсов: амплитуды тока, амплитуды напряжения на нагрузке и длительности переднего фронта импульса напряжения.
Основным техническим результатом предлагаемого изобретения является стабилизация параметров генерируемых импульсов: амплитуды тока, амплитуды напряжения на нагрузке и длительности переднего фронта импульса напряжения.
Сущность изобретения проиллюстрирована на:
Фиг. 1. Зависимости температуры фланцев электродов от времени работы коммутатора при потребляемой от источника мощности 530 Вт: 1 - фланец анода; 2 - фланец сетки; 3 - фланец катода;
Фиг. 2. Осциллограммы тока через прибор при различных температурах сеточного узла. 1 - 205°C, 2 - 278°C, tпр - время протекания тока через прибор;
Фиг. 3. Изменение напряжения на водородном генераторе, необходимое для постоянства времени обрыва тока и его амплитуды в процессе разогрева коммутатора, при различной мощности, потребляемой от источника (× - 530 Вт, • - 260 Вт);
Фиг. 4. Схема введения обратной связи по напряжению накала водородного генератора. V - газоразрядный прерыватель тока, СУ - схема управления, ДКТ - датчик контроля температуры, У - усилитель, р.н. - регулятор напряжения.
Технический результат достигается введением отрицательной обратной связи по температуре фланца катода газоразрядного коммутатора тока на напряжение накала водородного генератора.
Исследования проводились с использованием тиратрона ТГИ2 500/20. Было установлено, что в процессе работы коммутатора происходит его разогрев (Фиг. 1). При увеличении температуры растет давление водорода в объеме прибора, что вызывает увеличение заряда, необходимого для обрыва тока, переносимого через сеточный узел. Величина заряда увеличивается пропорционально росту температуры. По этой причине обрыв тока возникает при большей его амплитуде и длительности протекания (Фиг. 2), что приводит к дестабилизации параметров генерируемых импульсов.
Экспериментально установлено, что для поддержания заряда, необходимого для обрыва тока, постоянным при увеличении температуры следует снижать напряжение накала водородного генератора (Фиг. 3).
Согласно полученным результатам, температура фланца сеточного узла и температура фланца катода изменяются по одинаковому закону (кривые 2 и 3 Фиг. 1). В связи с тем, что контролировать изменение температуры фланца катода проще, так как он заземлен, регулировать напряжение на водородном генераторе возможно согласно изменению температуры фланца катода.
Схема, поясняющая сущность предлагаемого способа стабилизации параметров высоковольтных импульсов, изображена на Фиг. 4. Датчик контроля температуры крепится к фланцу катода. Сигнал с него поступает на усилитель, а затем на регулятор напряжения, который устанавливает на электродах водородного генератора напряжение, которое поддерживает заряд, необходимый для обрыва тока, постоянным.
Источники информации
1. Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. - М.: Наука, 2004.
2. Рукин С.Н. ПТЭ, 1999 г., 4, с. 5.
3. Патент №2210180 C2, кл. H03K 3/53.
4. Верещагин Н.М., Круглов С.А. ПТЭ, 2002 г., 4, с. 82.
5. Круглов С.А. Диссертация, Рязань, РГРТА, 2002 г., с. 76.
Claims (1)
- Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов напряжения, заключающийся в подаче с конденсатора, подключенного к источнику питания, через накопительную индуктивность, параллельно которой подключена нагрузка, на анод газоразрядного коммутатора тока положительного напряжения и импульса положительной полярности на управляющую сетку, отличающийся тем, что давление газа в газоразрядном коммутаторе тока устанавливается путем подачи напряжения на водородный генератор от регулятора напряжения, управляемого усиленным сигналом отрицательной обратной связи с датчика, контролирующего температуру фланца катода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013144915/08A RU2549171C1 (ru) | 2013-10-07 | 2013-10-07 | Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013144915/08A RU2549171C1 (ru) | 2013-10-07 | 2013-10-07 | Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013144915A RU2013144915A (ru) | 2015-04-20 |
RU2549171C1 true RU2549171C1 (ru) | 2015-04-20 |
Family
ID=53282586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013144915/08A RU2549171C1 (ru) | 2013-10-07 | 2013-10-07 | Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2549171C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181255U1 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Газоразрядный прибор тиратронного типа с улучшенными параметрами разряда |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU894813A1 (ru) * | 1974-05-31 | 1981-12-30 | Предприятие П/Я В-2967 | Импульсный газоразр дный прибор с двусторонним управлением |
RU2210180C2 (ru) * | 2001-11-12 | 2003-08-10 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Способ формирования высоковольтных импульсов |
US7825595B2 (en) * | 2005-06-02 | 2010-11-02 | Viktor Dmitrievich Bochkov | Controllable gas-discharge device |
RU2011150332A (ru) * | 2011-12-09 | 2013-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) | Газоразрядный коммутатор |
-
2013
- 2013-10-07 RU RU2013144915/08A patent/RU2549171C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU894813A1 (ru) * | 1974-05-31 | 1981-12-30 | Предприятие П/Я В-2967 | Импульсный газоразр дный прибор с двусторонним управлением |
RU2210180C2 (ru) * | 2001-11-12 | 2003-08-10 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Способ формирования высоковольтных импульсов |
US7825595B2 (en) * | 2005-06-02 | 2010-11-02 | Viktor Dmitrievich Bochkov | Controllable gas-discharge device |
RU2011150332A (ru) * | 2011-12-09 | 2013-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) | Газоразрядный коммутатор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181255U1 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Газоразрядный прибор тиратронного типа с улучшенными параметрами разряда |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013144915A (ru) | 2015-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101190138B1 (ko) | 바이폴라 펄스 전원 및 복수의 바이폴라 펄스 전원으로 구성된 전원 장치 | |
RU170980U1 (ru) | Газоразрядный коммутирующий прибор со щелевой конфигурацией отверстий сеточного узла | |
RU134697U1 (ru) | Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом | |
TW201642514A (en) | Lead storage battery regeneration apparatus | |
CA2918522C (en) | High energy ignition generator notably for a gas turbine | |
RU2549171C1 (ru) | Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов | |
JP5186281B2 (ja) | バイポーラパルス電源及びこのバイポーラパルス電源を複数台並列接続してなる電源装置 | |
CN107538106B (zh) | 焊机维弧装置 | |
Davari et al. | Analysing DBD plasma lamp intensity versus power consumption using a push-pull pulsed power supply | |
RU171094U1 (ru) | Газоразрядный коммутирующий прибор с инверсным расположением отверстий в сеточном узле | |
WO2018008310A1 (ja) | プラズマ放電装置及び空気清浄機 | |
WO2015147703A3 (ru) | Способ получения тепловой и электрической энергии и устройство для его реализации | |
Gutorov et al. | Generation of high-voltage pulses in a self-oscillating discharge | |
ATE511806T1 (de) | Hochfrequenzgenerator für elektrochirurgische schneidevorgänge | |
US20080315689A1 (en) | Ultra short high voltage pulse generator based on single or double spark gap | |
JP6368928B2 (ja) | 直流スパッタ装置用電源装置 | |
RU2210180C2 (ru) | Способ формирования высоковольтных импульсов | |
RU145556U1 (ru) | Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом | |
RU181255U1 (ru) | Газоразрядный прибор тиратронного типа с улучшенными параметрами разряда | |
Kruglov et al. | Study of a gas-discharge current interrupter with a slotted configuration of holes in the grid node and improved discharge parameters in a high-voltage pulse generator with inductive energy storage | |
CN111697870A (zh) | 一种低电压、低功率和低电磁干扰的脉冲-交流组合式纳秒脉冲放电产生装置和产生方法 | |
RU2462783C1 (ru) | Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом | |
Kruglov et al. | Modeling and development of thyratron type grid node with improved discharge parameters for specialized gas-discharge current interrupter | |
RU2589725C9 (ru) | Способ генерирования модулированного коронного разряда и устройство для его осуществления | |
KR101459633B1 (ko) | 외부 커패시터를 이용한 고전압 대기압 플라즈마 발생장치 |