Claims (24)
1. Генератор импульсов для возбуждения катушки периодическими биполярными импульсами тока, имеющими, в общем случае, прямоугольную форму, заключающими в себе интервалы биполярного перехода, задающие последовательные границы интервалов однополярного импульса тока переменной частоты, генератор импульсов, заключающий в себе схему резонансного преобразователя постоянного тока в переменный, включающую в себя вход постоянного тока, составляющий источник первого фактически неизменного напряжения, и выход, присоединенный к катушке, управляющую схему для управления переключением преобразователя, резонансный конденсатор, подключенный параллельно ко входу постоянного тока и средство отсоединения для отсоединения резонансного конденсатора от входа постоянного тока, когда напряжение на резонансном конденсаторе превышает напряжение на входе постоянного тока, преобразователь, дополнительно включающий в себя первую и вторую подсхемы резонансной зарядки, в которых конденсатор подключается к катушке, для увеличения амплитуды тока катушки, первую и вторую подсхемы резонансного разряда, в которых конденсатор подключается, чтобы принимать ток от катушки, для уменьшения амплитуды тока катушки, первую и вторую подсхемы холостого хода, в которых резонансный конденсатор фактически изолируется от катушки, и предусматривается цепь тока короткого замыкания для обеспечения постепенного уменьшения амплитуды тока катушки, и схему экспоненциальной зарядки, в которой вход постоянного тока подключается непосредственно к катушке для увеличения тока через катушку, управляющую схему, устанавливаемую для управления амплитудным и частотным составом прямоугольного сигнала путем переключения работы схемы преобразователя между, по крайней мере, двумя вышеозначенными типами подсхем в, по крайней мере, одном периоде управляемого переключения в течение интервалов однополярного импульса тока.1. A pulse generator for exciting a coil with periodic bipolar current pulses having, in the general case, a rectangular shape, comprising bipolar transition intervals, specifying successive boundaries of the intervals of a unipolar current pulse of a variable frequency, a pulse generator containing a circuit of a resonant DC / DC converter an alternating current including a direct current input constituting a source of a first practically unchanged voltage, and an output connected to a coil a circuit for controlling the switching of the converter, a resonant capacitor connected in parallel to the DC input and disconnecting means for disconnecting the resonant capacitor from the DC input when the voltage at the resonant capacitor exceeds the voltage at the DC input, the converter further including the first and second subcircuits resonant charging, in which the capacitor is connected to the coil, to increase the amplitude of the coil current, the first and second subcircuits are resonant discharge, in which the capacitor is connected to receive current from the coil, to reduce the amplitude of the coil current, the first and second sub-circuits of idling, in which the resonant capacitor is actually isolated from the coil, and a short circuit current circuit is provided to ensure a gradual decrease in the amplitude of the coil current, and an exponential charging circuit, in which a DC input is connected directly to the coil to increase the current through the coil, a control circuit installed to control the amplitude solid and frequency composition of a rectangular signal by switching the operation of the converter circuit between at least two of the above types of subcircuits in at least one period of controlled switching during the intervals of a unipolar current pulse.
2. Генератор импульсов для возбуждения катушки периодическими биполярными импульсами тока, имеющими, в общем случае, прямоугольную форму, заключающими в себе интервалы биполярного перехода, задающие последовательные границы интервалов однополярного импульса тока переменной частоты, генератор импульсов, заключающий в себе схему резонансного преобразователя постоянного тока в переменный, включающую в себя вход постоянного тока, составляющий источник первого фактически неизменного напряжения, и выход, присоединенный к катушке, управляющую схему для управления переключением преобразователя, резонансный конденсатор, подключенный параллельно к входу постоянного тока и средство отсоединения для отсоединения резонансного конденсатора от входа постоянного тока, когда напряжение на резонансном конденсаторе превышает напряжение на входе постоянного тока, схему преобразователя, дополнительно включающую в себя первую и вторую подсхемы резонансной зарядки, в которых конденсатор подключается к катушке, для увеличения амплитуды тока катушки, первую и вторую подсхемы резонансного разряда, в которых конденсатор подключается, чтобы принимать ток от катушки, для уменьшения амплитуды тока катушки, схему экспоненциальной зарядки, в которой вход постоянного тока подключается непосредственно к катушке с тем, чтобы обеспечивать рост тока через катушку, и схему отсечки, включенную параллельно источнику постоянного напряжения, схему отсечки, составляющую источник второго фактически неизменного напряжения, устанавливаемую для подачи на катушку второго фактически неизменного постоянного напряжения, более высокого, чем напряжение источника первого фактически неизменного напряжения. 2. A pulse generator for exciting the coil with periodic bipolar current pulses having, in the general case, a rectangular shape, incorporating bipolar transition intervals, specifying successive boundaries of the intervals of a unipolar current pulse of a variable frequency, a pulse generator containing a circuit of a resonant DC / DC converter an alternating current including a direct current input constituting a source of a first practically unchanged voltage, and an output connected to a coil a circuit for controlling the switching of the converter, a resonant capacitor connected in parallel to the DC input and disconnecting means for disconnecting the resonant capacitor from the DC input when the voltage at the resonant capacitor exceeds the voltage at the DC input, the converter circuit further including the first and second resonant charging subcircuits, in which the capacitor is connected to the coil, to increase the amplitude of the coil current, the first and second resonance subcircuits There is a discharge in which the capacitor is connected to receive current from the coil, to reduce the amplitude of the coil current, an exponential charging circuit in which a DC input is connected directly to the coil so as to increase the current through the coil, and a cut-off circuit connected in parallel with the source DC voltage, a cut-off circuit constituting the source of the second virtually constant voltage, set to supply to the coil a second practically constant DC voltage, higher about, than the voltage of the source of the first virtually unchanged voltage.
3. Генератор импульсов по п.2, который включает в себя первую и вторую подсхемы холостого хода, в которых резонансный конденсатор фактически изолируется от катушки, и предусматривается цепь тока короткого замыкания для постепенного уменьшения амплитуды тока катушки, управляющую схему, устанавливаемую для управления амплитудным и частотным составом прямоугольного сигнала путем переключения работы схемы преобразователя между, по крайней мере, двумя типами подсхем в, по крайней мере, одном периоде управляемого переключения в течение интервалов однополярного импульса тока. 3. The pulse generator according to claim 2, which includes the first and second subcircuits of idling, in which the resonant capacitor is actually isolated from the coil, and a short circuit current circuit is provided to gradually reduce the amplitude of the coil current, a control circuit installed to control the amplitude and the frequency composition of a rectangular signal by switching the operation of the converter circuit between at least two types of subcircuits in at least one period of controlled switching during shafts unipolar current pulse.
4. Генератор импульсов по п. 1 или 3, в котором управляющая схема устанавливается для управления амплитудным и частотным составом прямоугольного сигнала путем переключения работы схемы преобразователя между, по крайней мере, тремя вышеозначенными типов подсхем в, по крайней мере, одном периоде управляемого переключения в течение интервалов однополярного импульса тока. 4. The pulse generator according to claim 1 or 3, in which the control circuit is installed to control the amplitude and frequency composition of a rectangular signal by switching the operation of the converter circuit between at least three of the above types of subcircuits in at least one period of controlled switching in the flow of intervals of a unipolar current pulse.
5. Генератор импульсов по любому из предшествующих пп.1, 3 или 4, в котором схема преобразователя постоянного тока в переменный заключает в себе инвертор в виде полного моста, имеющий первое и второе плечи переключения, первое плечо переключения, имеющее первый и второй управляемые ключи, и второе плечо переключения, имеющее третий и четвертый управляемые ключи, при этом первый, второй, третий и четвертый диоды подключаются встречнопараллельно к, соответственно, первому, второму, третьему и четвертому управляемым ключам, чтобы обеспечивать соответствующие первую, вторую, третью и четвертую ключ-диодные пары. 5. The pulse generator according to any one of the preceding claims 1, 3 or 4, in which the DC-to-AC converter circuit comprises an inverter in the form of a full bridge having a first and second switching arms, a first switching arm having first and second controlled keys , and a second switching arm having third and fourth controlled keys, wherein the first, second, third and fourth diodes are connected counter-parallel to the first, second, third and fourth controlled keys, respectively, to provide Corresponding to the first, second, third and fourth key-diode pairs.
6. Генератор импульсов по п.5, в котором первая подсхема резонансной зарядки заключает в себе первый управляемый ключ, катушку, третий управляемый ключ и резонансный конденсатор, а вторая подсхема резонансной зарядки заключает в себе второй управляемый ключ, катушку, четвертый управляемый ключ и резонансный конденсатор. 6. The pulse generator according to claim 5, in which the first resonant charging subcircuit comprises a first controlled key, a coil, a third controlled key and a resonant capacitor, and the second resonant charging subcircuit contains a second controlled key, a coil, a fourth controlled key and a resonant capacitor.
7. Генератор импульсов по п.5 или 6, в котором первая подсхема резонансного разряда заключает в себе второй диод, катушку, четвертый диод и резонансный конденсатор, а вторая подсхема резонансного разряда заключает в себе третий диод, катушку, первый диод и резонансный конденсатор. 7. The pulse generator according to claim 5 or 6, in which the first subcircuit of the resonant discharge comprises a second diode, coil, fourth diode and a resonant capacitor, and the second subcircuit of the resonant discharge comprises a third diode, coil, first diode and resonant capacitor.
8. Генератор импульсов по любому из предшествующих пп.5-7, в котором первая подсхема холостого хода заключает в себе первый управляемый ключ, катушку и четвертый диод или же второй диод, третий управляемый ключ и катушку, а вторая подсхема холостого хода заключает в себе второй управляемый ключ, катушку и третий диод или же первый диод, четвертый управляемый ключ и катушку. 8. The pulse generator according to any one of the preceding paragraphs.5-7, in which the first idle subcircuit comprises a first controlled key, a coil and a fourth diode or a second diode, a third controlled key and a coil, and the second idle subcircuit contains a second controlled key, a coil and a third diode, or a first diode, a fourth controlled key and a coil.
9. Генератор импульсов по п.2 или 3, в котором схема отсечки включает в себя конденсатор отсечки и средство переключения для управления работой конденсатора отсечки, конденсатора, величина которого подбирается таким образом, чтобы он выдавал второе фактически неизменное постоянное напряжение. 9. The pulse generator according to claim 2 or 3, in which the cut-off circuit includes a cut-off capacitor and switching means for controlling the operation of the cut-off capacitor, a capacitor, the value of which is selected so that it produces a second practically constant constant voltage.
10. Генератор импульсов по п.9, в котором схема отсечки образует часть схемы быстрой экспоненциальной зарядки для зарядки катушки и схемы быстрого экспоненциального разряда для разряда катушки в конденсатор отсечки. 10. The pulse generator according to claim 9, in which the cutoff circuit forms part of a fast exponential charging circuit for charging a coil and a fast exponential discharge circuit for discharging a coil into a cutoff capacitor.
11. Генератор импульсов по п.10, в котором схема преобразователя постоянного тока в переменный заключает в себе инвертор в виде полного моста, имеющий первое и второе плечи переключения, первое плечо переключения, имеющее первый и второй управляемые ключи, и второе плечо переключения, имеющее третий и четвертый управляемые ключи, при этом первый, второй, третий и четвертый диоды, подключаются встречнопараллельно к, соответственно, первому, второму, третьему и четвертому управляемым ключам для обеспечения соответствующих первой, второй, третьей и четвертой ключ-диодных пар, и схема быстрой экспоненциальной зарядки заключает в себе конденсатор отсечки, пятый управляемый ключ, образующий часть средства переключения, первый ключ, катушку и третий ключ. 11. The pulse generator of claim 10, in which the circuit of the DC / AC converter comprises an inverter in the form of a full bridge having a first and second switching arms, a first switching arm having first and second controlled keys, and a second switching arm having the third and fourth managed keys, with the first, second, third and fourth diodes being connected counter-parallel to, respectively, the first, second, third and fourth managed keys to provide the corresponding first, second, third of the fourth and fourth key-diode pairs, and the fast exponential charging circuit includes a cutoff capacitor, a fifth controlled key forming part of the switching means, a first key, a coil and a third key.
12. Генератор импульсов по п.11, в котором схема быстрого экспоненциального разряда заключает в себе пятый диод, включенный встречнопараллельно с пятым управляемым ключом, конденсатор отсечки, второй диод, катушку и четвертый диод. 12. The pulse generator according to claim 11, in which the fast exponential discharge circuit comprises a fifth diode connected in parallel with the fifth controlled key, a cutoff capacitor, a second diode, a coil and a fourth diode.
13. Генератор импульсов по любому из предшествующих пп.10-12, в котором схемы быстрой экспоненциальной зарядки и быстрого экспоненциального разряда устанавливаются, чтобы действовать в течение интервала биполярного перехода, в сочетании со схемами резонансных зарядки и разряда. 13. The pulse generator according to any one of the preceding paragraphs 10-12, in which the fast exponential charging and fast exponential discharge circuits are set to operate during the bipolar transition interval, in combination with resonant charging and discharging circuits.
14. Способ генерирования последовательности периодических биполярных импульсов тока, имеющих, в общем случае, прямоугольную форму, заключающей в себе интервалы биполярного перехода, задающие последовательные границы интервалов однополярного импульса тока переменной частоты, путем использования резонансного преобразователя постоянного тока в переменный, имеющего вход постоянного тока, составляющий источник первого фактически неизменного напряжения, выход, присоединенный к катушке, резонансный конденсатор, подключенный параллельно ко входу и устанавливаемый для образования резонансного контура в сочетании с катушкой, и средство отсоединения для отсоединения резонансного конденсатора от входа постоянного тока, когда напряжение на резонансном конденсаторе превышает напряжение на входе постоянного тока, способ, включающий в себя этапы управления амплитудным и частотным составом прямоугольного сигнала посредством задействования генератора импульсов в режиме резонансной зарядки, в котором резонансный конденсатор подключают к катушке для увеличения амплитуды тока катушки, в режиме резонансного разряда, в котором конденсатор подключают к катушке для уменьшения амплитуды тока катушки, в режиме экспоненциальной зарядки, в котором вход постоянного тока подключают непосредственно к катушке, и в режиме холостого хода, в котором резонансный конденсатор фактически изолируют от катушки, и предусматривается цепь тока короткого замыкания для обеспечения постепенного уменьшения амплитуды тока катушки. 14. A method of generating a sequence of periodic bipolar current pulses having, in the general case, a rectangular shape comprising bipolar transition intervals defining successive boundaries of the intervals of a unipolar current pulse of a variable frequency, by using a resonant DC-to-AC converter having a DC input, component source of the first virtually unchanged voltage, output connected to the coil, resonant capacitor connected in parallel to the input and installed to form a resonant circuit in combination with the coil, and disconnecting means for disconnecting the resonant capacitor from the DC input when the voltage on the resonant capacitor exceeds the voltage at the DC input, a method including the steps of controlling the amplitude and frequency composition of a rectangular signal by activating the pulse generator in the resonant charging mode, in which the resonant capacitor is connected to the coil to increase the amplitude then and coils, in resonant discharge mode, in which a capacitor is connected to the coil to reduce the amplitude of the coil current, in exponential charging mode, in which a DC input is connected directly to the coil, and in idle mode, in which the resonant capacitor is actually isolated from the coil, and a short circuit current circuit is provided to provide a gradual decrease in the amplitude of the coil current.
15. Способ по п.14, который включает в себя этап задействования генератора импульсов в режиме быстрой зарядки, в котором катушку заряжают через конденсатор отсечки, который подключается параллельно ко входу постоянного тока, и устанавливают, чтобы выдавать второе фактически неизменное постоянное напряжение, более высокое, чем первое фактически неизменное напряжение, и в режиме быстрого экспоненциального разряда, в котором катушку разряжают в схему отсечки. 15. The method according to 14, which includes the step of activating the pulse generator in fast charging mode, in which the coil is charged through a cutoff capacitor, which is connected in parallel to the DC input, and set to produce a second practically constant constant voltage, higher than the first virtually unchanged voltage, and in the fast exponential discharge mode, in which the coil is discharged into a cutoff circuit.
16. Способ по п.15, который включает в себя этап отсечки напряжения катушки, задействуют генератор импульсов в режиме быстрого разряда путем переключения тока катушки на схему отсечки, и, затем, задействуют схему отсечки в режиме быстрой зарядки при смене полярности тока отсечки. 16. The method according to clause 15, which includes the step of cutting off the voltage of the coil, the pulse generator is activated in the fast discharge mode by switching the coil current to the cutoff circuit, and then the cutoff circuit in the fast charging mode is activated when the polarity of the cutoff current is changed.
17. Способ по любому из предшествующих пп.14-16, который включает в себя этапы обеспечения, по крайней мере одного периода управляемого переключения в течение каждого интервала однополярного импульса, при этом каждый период переключения, включает в себя интервал зарядки и интервал разряда, соответствующие вышеупомянутым режимам. 17. The method according to any one of the preceding claims 14-16, which includes the steps of providing at least one period of controlled switching during each interval of a unipolar pulse, wherein each switching period includes a charging interval and a discharge interval corresponding to the above modes.
18. Способ по п.17, согласно которому, каждый период переключения дополнительно включает в себя интервалы быстрых экспоненциальных зарядки и разряда. 18. The method according to 17, according to which, each switching period further includes intervals of fast exponential charging and discharging.
19. Способ по пп.17 или 18, согласно которому, каждый период переключения также включает в себя интервалы медленных экспоненциальных зарядки и разряда. 19. The method according to PP.17 or 18, according to which, each switching period also includes intervals of slow exponential charging and discharging.
20. Способ по любому из пп.17-19, согласно которому, предусматривается от двух до пяти периодов переключения, причем каждый период является периодом, управляемым широтно-импульсной модуляцией. 20. The method according to any one of paragraphs.17-19, according to which, from two to five switching periods are provided, each period being a period controlled by pulse-width modulation.
21. Способ по любому из пп.17-20, который включает в себя этапы задействования генератора импульсов в течение каждого интервала биполярного перехода, по крайней мере, в режимах резонансной зарядки и резонансного разряда. 21. The method according to any of paragraphs.17-20, which includes the steps of activating the pulse generator during each interval of the bipolar transition, at least in the resonant charging and resonant discharge modes.
22. Способ генерирования последовательности периодических биполярных импульсов тока, имеющих, в общем случае, прямоугольную форму, заключающей в себе интервалы биполярного перехода, задающие последовательные границы интервалов однополярного импульса тока переменной частоты, путем использования резонансного преобразователя постоянного тока в переменный, имеющего вход постоянного тока для генерирования источника первого фактически неизменного напряжения, выход, присоединенный к катушке, резонансный конденсатор, подключенными параллельно ко входу, и устанавливаемый для образования резонансного контура в сочетании с катушкой, и средство отсоединения для отсоединения резонансного конденсатора от входа постоянного тока, когда напряжение на резонансном конденсаторе превышает напряжение на входе постоянного тока, способ, включающий в себя этапы управления амплитудным и частотным составом прямоугольного сигнала путем задействования генератора импульсов в режиме резонансной зарядки, в котором резонансный конденсатор подключают к катушке для увеличения амплитуды тока катушки, в режиме резонансного разряда, в котором конденсатор подключают, чтобы принимать ток из катушки, для увеличения амплитуды тока катушки, в режиме быстрой зарядки, в котором катушку заряжают через схему отсечки, которую подключают параллельно входу постоянного тока, и в режиме быстрого разряда, в котором катушку разряжают в схему отсечки, схему отсечки, составляющую источник второго фактически неизменного напряжения, устанавливаемый для подачи на катушку второго фактически неизменного постоянного напряжения, более высокого, чем напряжение источника первого фактически неизменного напряжения. 22. A method of generating a sequence of periodic bipolar current pulses having, in the general case, a rectangular shape comprising bipolar transition intervals defining successive boundaries of the intervals of a unipolar current pulse of a variable frequency, by using a resonant DC to AC converter having a DC input for generating the source of the first virtually constant voltage, the output connected to the coil, the resonant capacitor, connected by a parallel specifically for the input, and installed to form a resonant circuit in combination with a coil, and disconnecting means for disconnecting the resonant capacitor from the DC input when the voltage on the resonant capacitor exceeds the voltage at the DC input, a method including the steps of controlling the amplitude and frequency composition rectangular signal by activating the pulse generator in resonant charging mode, in which the resonant capacitor is connected to the coil to increase the amplitude then coil, in resonant discharge mode, in which the capacitor is connected to receive current from the coil, to increase the amplitude of the coil current, in fast charging mode, in which the coil is charged through a cutoff circuit that is connected in parallel with the DC input, and in fast discharge mode in which the coil is discharged into a cut-off circuit, a cut-off circuit constituting a source of a second practically constant voltage, set to supply a second practically constant constant voltage to the coil, a higher, h m first voltage source virtually constant voltage.
23. Способ по любому из пп.21 и 22, который включает в себя этапы задействования генератора импульса в течение каждого интервала биполярного перехода, по крайней мере, в режимах резонансного разряда, быстрого разряда, быстрой зарядки и резонансной зарядки. 23. The method according to any one of paragraphs.21 and 22, which includes the steps of activating the pulse generator during each interval of the bipolar transition, at least in the modes of resonant discharge, fast discharge, fast charging and resonant charging.
24. Способ по любому из предшествующих пп.17-22, который включает в себя этап задействования генератора импульсов в течение каждого интервала биполярного перехода в режиме бездействия, в котором ток не протекает в катушке, которая в этом режиме фактически отключается. 24. The method according to any of the preceding claims 17-22, which includes the step of activating the pulse generator during each interval of the bipolar transition in the idle mode, in which the current does not flow in the coil, which in this mode is actually turned off.