RU86819U1 - Генератор высоковольтных импульсов - Google Patents
Генератор высоковольтных импульсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU86819U1 RU86819U1 RU2008122770/22U RU2008122770U RU86819U1 RU 86819 U1 RU86819 U1 RU 86819U1 RU 2008122770/22 U RU2008122770/22 U RU 2008122770/22U RU 2008122770 U RU2008122770 U RU 2008122770U RU 86819 U1 RU86819 U1 RU 86819U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- series
- voltage
- output
- generator
- connected transistors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник высоковольтного напряжения, потенциальный и общий выводы которого соединены соответственно с выводом питания и общим выводом основной цепочки последовательно соединенных транзисторов, имеющих режим «лавинного» пробоя, выход основной цепочки последовательно соединенных транзисторов является выходом генератора, управляющий вывод основной цепочки последовательно соединенных транзисторов соединен с выходом управляющего генератора, отличающийся тем, что введены дополнительные n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов, где n - натуральный ряд чисел от 1 до ∞, все одноименные выводы дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов соединены параллельно между собой и параллельно основной цепочке последовательно соединенных транзисторов, источник высоковольтного напряжения выполнен импульсным, вход управляющего генератора соединен с управляющим выводом источника высоковольтного напряжения.
Description
Техническое решение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для генерации высоковольтных импульсов напряжения с длительностью переднего фронта в несколько наносекунд.
Аналогом является генератор высоковольтных импульсов (Дьяконов В.П., Лавинные транзисторы и их применение в импульсных устройствах. М., Советское радио, 1973., С.158), содержащий несколько последовательно соединенных транзисторов, имеющих режим «лавинного» пробоя. Однако данное устройство представляет собой генератор тока, который имеет низкую нагрузочную способность и содержит источник высоковольтного постоянного напряжения, который представляет повышенную опасность для здоровья пользователей данного устройства при его эксплуатации.
В качестве прототипа выбран генератор высоковольтных импульсов (Горошков Б.И. Элементы радиоэлектронных устройств: Справочник. - М.: Радио и связь, 1988. - 176 с., С.136). Данное устройство содержит источник высоковольтного напряжения, потенциальный и общий выводы которого соединены соответственно с выводом питания и общим выводом цепочки последовательно соединенных транзисторов, имеющих режим «лавинного» пробоя, выход цепочки последовательно соединенных транзисторов является выходом генератора, управляющий вывод цепочки последовательно соединенных транзисторов соединен с выходом управляющего генератора.
Представленная схема генератора представляет собой генератор тока, который имеет низкую нагрузочную способность. Нагрузочная способность генератора повышается, если использовать схему генератора напряжения.
Также, прототип содержит источник высоковольтного постоянного напряжения, который представляет повышенную опасность для здоровья пользователей данного устройства при его эксплуатации. Опасность для здоровья пользователей при эксплуатации можно снизить, применив источник высоковольтного импульсного напряжения.
Решаемая техническая задача - повышение нагрузочной способности и безопасности использования устройства.
Решаемая техническая задача в генераторе высоковольтных импульсов, содержащем источник высоковольтного напряжения, потенциальный и общий выводы которого соединены соответственно с выводом питания и общим выводом основной цепочки последовательно соединенных транзисторов, имеющих режим «лавинного» пробоя, выход основной цепочки последовательно соединенных транзисторов является выходом генератора, управляющий вывод основной цепочки последовательно соединенных транзисторов соединен с выходом управляющего генератора, достигается тем, что введены дополнительные n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов, где n -натуральный ряд чисел от 1 до ∞, все одноименные выводы дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов соединены параллельно между собой и параллельно основной цепочке последовательно соединенных транзисторов, источник высоковольтного напряжения выполнен импульсным, вход управляющего генератора соединен с управляющим выводом источника высоковольтного напряжения.
На фиг.1 приведена структурная схема генератора высоковольтных импульсов; на фиг.2 приведен график напряжения на потенциальном выводе источника высоковольтного напряжения; на фиг.3 приведен график напряжения на выходе генератора высоковольтных импульсов; на фиг.4 - приведена схема источника высоковольтного напряжения.
Генератор высоковольтных импульсов (Фиг.1) содержит источник высоковольтного напряжения 1, который выполнен импульсным, потенциальный и общий выводы источника высоковольтного напряжения 1 соединены соответственно с выводом питания и общим выводом основной 2 и дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n, имеющих режим «лавинного» пробоя, где n - натуральный ряд чисел от 1 до ∞, все одноименные выводы дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n соединены параллельно между собой и параллельно основной цепочке последовательно соединенных транзисторов 2, выход основной цепочки последовательно соединенных транзисторов 2 и дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n является выходом генератора, вход управляющего генератора 4 соединен с управляющим выводом источника высоковольтного напряжения 1, выход управляющего генератора 4 соединен с управляющим выводом основной 2 и дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n. Внутренняя структура дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n аналогична основной цепочки последовательно соединенных транзисторов 2. Значение n может равняться двум.
На фиг.2 приведен график напряжения Uп на потенциальным выводе источника высоковольтного напряжения 1, где, если напряжение Uп>Uлп (Uлп - суммарное напряжение «лавинного» пробоя одной цепочки последовательно соединенных транзисторов) в момент времени tп происходит «лавинный» пробой основной 2 и дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n.
На фиг.3 приведен график напряжения на выходе генератора высоковольтных импульсов. Длительность фронта высоковольтных импульсов τфр=3 нс.
Управляющий генератор 4 представляет собой двухкаскадный ждущий мультивибратор.
Источник высоковольтного напряжения 1 (Фиг.4) содержит источник постоянного низковольтного напряжения 5, ключ 6 с двумя положениями переключения, конденсатор 7, трансформатор 8 с магнитомягким сердечником, первичная обмотка которого содержит количество витков W1, a вторичная обмотка количество витков W2 (W2>>W1), цепочку последовательно соединенных диодов 9 (не менее десяти диодов). В исходном состоянии ключ 6 в нижнем положении и соединяет первый вывод конденсатора 7 с общим выводом источника постоянного низковольтного напряжения 5 и вывод 11 первичной обмотки трансформатора 8, общий вывод источника постоянного низковольтного напряжения 5 заземлен, в таком положении конденсатор 7 разряжен, второй вывод конденсатора 7 соединен с выводом 10 первичной обмотки трансформатора 8. Вывод 12 вторичной обмотки трансформатора 8 соединен с первым выводом цепочки последовательно соединенных диодов 9, вывод 13 вторичной обмотки трансформатора 8 заземлен и является общим выводом источника высоковольтного напряжения 1. Первый вывод конденсатора 7 является управляющим выводом источника высоковольтного напряжения 1, второй вывод цепочки последовательно соединенных диодов 9 является потенциальным выводом источника высоковольтного напряжения 1.
Генератор высоковольтных импульсов работает следующим образом. При замыкании ключа 6 в верхнее положение соединяются потенциальный вывод источника постоянного низковольтного напряжения 5 и первый вывод конденсатора 7 и конденсатор 7 начинает заряжаться через первичную обмотку трансформатора 8, из-за чего на вторичной обмотке трансформатора 8 возбуждается импульсное положительное высоковольтное напряжение, например длительностью 100 мкс и величиной 3,5 кВ. Для устранения отрицательного импульсного высоковольтного напряжения, которое возникает при обратном замыкании ключа 6 в нижнее положение и разряде конденсатора 7, используется цепочка последовательно соединенных диодов 9. В рабочем состоянии в данной схеме постоянное высоковольтное напряжение отсутствует. Импульсное высоковольтное напряжение из-за своей малой длительности t=100 мкс и своим присутствием только в момент запуска генератора намного менее опасно для здоровья пользователей, чем прототип. Также в момент замыкания ключа 6 в верхнее положение на управляющем выводе источника высоковольтного напряжения 1 возникает управляющее напряжение. Управляющий генератор 4, при поступлении на его вход управляющего напряжения от источника высоковольтного напряжения 1, на выходе формирует прямоугольный положительный импульс напряжения, смещение которого относительно управляющего напряжения и длительность регулируются для обеспечения надежного «лавинного» пробоя основной 2 и дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n. При поступлении на потенциальные и управляющие выводы основной 2 и дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n, соответственно, импульсного высоковольтного и управляющего прямоугольного положительного напряжения происходит «лавинный» пробой основной 2 и дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n. На выходе генератора формируется импульсное высоковольтное напряжение с длительностью фронта τфр=3 нс.
Нагрузочная способность генератора увеличивается с уменьшением величины внутреннего сопротивления генератора Rвн.ген, которая в данном случае определяется внутренним сопротивлением цепочек последовательно соединенных транзисторов в режиме «лавинного» пробоя. В прототипе присутствует одна основная цепочка последовательно соединенных транзисторов 2 и соответственно, Rвн.ген=Rвн.0, где Rвн.0 - внутреннее сопротивление основной цепочки последовательно соединенных транзисторов 2 в режиме «лавинного» пробоя. В представленном генераторе введены дополнительные n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов 3n, где n - натуральный ряд чисел от 1 до ∞, одноименные выводы которых соединены параллельно между собой и параллельно основной цепочки последовательно соединенных транзисторов 2. Соответственно, при n=1 внутреннее сопротивление генератора Rвн.ген=1/(1/Rвн.0+1/Rвн.1), где Rвн.1 - внутреннее сопротивление первой дополнительной цепочки последовательно соединенных транзисторов 31 в режиме «лавинного» пробоя; при n=2 внутреннее сопротивление генератора Rвн.ген=1/(1/Rвн.0+1/Rвн.1+1/Rвн.2), где Rвн.2 - внутреннее сопротивление второй дополнительной цепочки последовательно соединенных транзисторов 32 в режиме «лавинного» пробоя; при n=∞ внутреннее сопротивление генератора Rвн.ген=1/(1/Rвн.0+1/Rвн.1+1/Rвн.2+…+1/Rвн.∞), где Rвн.∞ - внутреннее сопротивление дополнительной цепочки последовательно соединенных транзисторов 3∞ в режиме «лавинного» пробоя. Например, если Rвн.0=Rвн.1=Rвн.2=…=Rвн.∞=1 Ом, то внутреннее сопротивление прототипа Rвн.ген=1 Ом; при n=1 Rвн.ген=1/2 Ом; при n=2 Rвн.ген=1/3 Ом; при n=∞ Rвн.ген.=0 Ом. Таким образом, при введении дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов, где n - натуральный ряд чисел от 1 до ∞, нагрузочная способность генератора высоковольтных импульсов увеличивается.
Claims (1)
- Генератор высоковольтных импульсов, содержащий источник высоковольтного напряжения, потенциальный и общий выводы которого соединены соответственно с выводом питания и общим выводом основной цепочки последовательно соединенных транзисторов, имеющих режим «лавинного» пробоя, выход основной цепочки последовательно соединенных транзисторов является выходом генератора, управляющий вывод основной цепочки последовательно соединенных транзисторов соединен с выходом управляющего генератора, отличающийся тем, что введены дополнительные n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов, где n - натуральный ряд чисел от 1 до ∞, все одноименные выводы дополнительных n≥1 цепочек последовательно соединенных транзисторов соединены параллельно между собой и параллельно основной цепочке последовательно соединенных транзисторов, источник высоковольтного напряжения выполнен импульсным, вход управляющего генератора соединен с управляющим выводом источника высоковольтного напряжения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122770/22U RU86819U1 (ru) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | Генератор высоковольтных импульсов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122770/22U RU86819U1 (ru) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | Генератор высоковольтных импульсов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU86819U1 true RU86819U1 (ru) | 2009-09-10 |
Family
ID=41167249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008122770/22U RU86819U1 (ru) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | Генератор высоковольтных импульсов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU86819U1 (ru) |
-
2008
- 2008-06-05 RU RU2008122770/22U patent/RU86819U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9784230B2 (en) | Ignition system for an internal combustion engine | |
US9651016B2 (en) | Ignition system for an internal combustion engine | |
JPH08212948A (ja) | X線電源装置 | |
DE3216312A1 (de) | Schaltungsanordnung zum betrieb von pulslaserdioden | |
RU2005138106A (ru) | Пусковое/поджигающее устройство | |
RU86819U1 (ru) | Генератор высоковольтных импульсов | |
RU74021U1 (ru) | Электронное реле с гальванической развязкой | |
RU2368069C1 (ru) | Генератор высоковольтных импульсов | |
Sack et al. | Design of a semiconductor-based bipolar Marx generator | |
RU2647700C1 (ru) | Генератор импульсов переменной амплитуды | |
RU110884U1 (ru) | Генератор импульсов | |
JP6673801B2 (ja) | ゲートパルス発生回路およびパルス電源装置 | |
RU118139U1 (ru) | Генератор высоковольтных импульсов | |
RU2486671C1 (ru) | Генератор высоковольтных импульсов | |
RU2619779C1 (ru) | Устройство управления тиратроном с холодным катодом | |
RU149842U1 (ru) | Блок транзисторных ключей (варианты) и устройство управления транзисторными ключами для него | |
RU2123234C1 (ru) | Высоковольтный ключ | |
RU2588581C1 (ru) | Блок питания с токовым входом | |
JP3192848U (ja) | 電源供給装置及びそのリニア制御モジュール | |
RU2002125291A (ru) | Высоковольтный преобразователь напряжения | |
SU520631A1 (ru) | Устройство дл форсировки активноиндуктивной нагрузки | |
Munir et al. | Design of a novel gate driver circuit for a Marx generator based 40kV electric fence energizer | |
RU2489790C1 (ru) | Формирователь импульсов тока управления тиристора | |
RU125416U1 (ru) | Импульсный преобразователь напряжений | |
CN111987930B (zh) | 基于Marx并联结构的脉冲功率发生器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090916 |