SU1134080A1

SU1134080A1 - Device for protecting pulsing load from overvolatages

Info

Publication number: SU1134080A1
Application number: SU833621392A
Authority: SU
Inventors: М.И. Зелихман; Г.А. Иванов; А.Т. Могилевский; В.А. Окатов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2749
Priority date: 1983-07-08
Filing date: 1983-07-08
Publication date: 1985-06-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИМПУЛЬСНОЙ НАГРУЗКИ ot ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ; содержащее цепь коррекции из последовательно соединенных диода и конденсатора , шунтированного дополнительной резисторной цепьюу включенную на выходе генератора импульсов параллельно нагрузке, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности защиты от перенапр жений , в него введены ключ, шунтирующий управл ющий вход генератора импульсов, и пороговый элемент, вход которого подключен к отводу дополi нительной резисторной цепи, а выход к управл ющему электроду ключа. (ЛDEVICE FOR PROTECTION OF PULSE LOAD ot OVERVOLTAGE; containing a correction circuit of a series-connected diode and a capacitor shunted by an additional resistor circuit connected at the output of the pulse generator parallel to the load, characterized in that, in order to increase the reliability of the overvoltage protection, a key has been introduced that shunt the control input of the pulse generator and the threshold an element whose input is connected to the tap of an additional resistor circuit, and an output to the control key electrode. (L

Description

АУAU

DO 4DO 4

О 00About 00

и т Dand t D

11 Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл защиты импульсных приборов СВЧ в радиолокации и дерной физике. Известен способ и устройство контрол режима работы мощной разр дной лампы, в котором сигналы, пропорциональные току и напр жению лампы, через дополнительньй транзистор подаютс на вход порогового устройства триггера Шмитта. В случае, если напр жение или ток лампы приближаютс к критическим значени м, триггер Шмитта генерирует управл ющий сигнал воздействующий на источник питани лампы f 1 , Данное устройство обладает недостаточным быстродействием, снижающим надежность защиты. Известно устройство защиты, примененное в мощном импульсном генераторе , содержащем коммутирующий элемент , конденсатор св зи, накопитель нагрузку и ключ, в который введены датчик величины тока и подключенна параллельно ему последовательна цеп из диода, конденсатора и резистора, причем к резистору подключен вход ключа, выход которого соединен с вх дом генератора 2 J. Недостатком устройства вл етс возможность по влени перенапр жений на выходе генератора импульсов, кот рые могут привести к пробо м в нагрузке . Наиболее близким к описываемому изобретению вл етс устройство дл защиты импульсной на.грузки от перенапр жений , содержащее цепь коррекции из последовательно соединенных диода и конденсатора, шунтированного , дополнительной резистивной цепью, включенную на выходе генератора импульсов параллельно нагрузке З . Данное устройство предназначено дл улучшени формы импульса на нагрузке , что достигаетс путем ограничени верхней части вершины импульса, искажаемой паразитными осцилл ди ми и скосом. Недостатком этого устройства вл етс то, что при увеличении выходного напр жени генератора импул сов уровень напр жени на нагрузке также будет нарастать вследствие постепенного подзар да конденсатора цепи коррекции и в установившемс режиме напр жение на нагрузке будет 0 равно выходному напр жению генератора импульсов, в св зи с чем нарушени х в работе генератора возможны перенапр жени на нагрузке, привод щие к пробою. Целью изобретени вл етс повышение надежности защиты нагрузки от перенапр жений. Цель достигаетс тем, что в устройство введены ключ, шунтирующий управл ющий вход генератора импульсов и пороговый элемент, вход которого подключен к отводу дополнительной резисторной цепи, а выход - к управл ющему электроду ключа. На чертеже представлена схема подключени описываемого устройства защиты к генератору импульсов и нагрузке. Схема содержит генератор Т импульсов , нагрузку 2, подключенную к выходу генератора 1, диод 3, конденсатор 4, дополнительную резисторную цепь 5, шунтирующую конденсатор , пороговый элемент 6 и ключ 7. Диод 3, конденсатор 4 и дополнительна резисторна цепь 5 образуют цепь коррекции, включенную на выходе генератора импульсов параллельно нагрузке . Вход порогового элемента 6 подключен к отводу дополнительной резисторной цепи 5, а выход - к управл ющему электроду ключа 7, шунтирующего управл ющий вход генератора импульсов 1. Устройство работает следующим образом . При подаче на управл ющий вход генератора импульсов 1 внешних импульсов запуска генератор вырабатывает высоковольтные импульсы напр жени , прикладываемые к нагрузке 2 в цепи коррекции. Конденсатор 4 во врем импульсов подзар жаетс через диод 3, а .в паузе частично разр жаетс через резисторную цепь 5. I В установившемс режиме при посто нной амплитуде выходных импульсов генератора на конденсаторе 4 установитс некоторое посто нное напр жение . Во врем импульса, когда диод 3 открыт, конденсатор 4 подключаетс параллельно выходу генератора 1, эффективно шунтиру его и ограничива тем самым выходное напр жение генератора импульсов на уровне U, . Таким образом обеспечиваетс получение плоской вершины выходного импульса , так как часть вершины, искаженна осцилл ци ми и скосом, будет срезана.11 The invention relates to electrical engineering and can be used to protect pulsed microwave devices in radar and nuclear physics. The known method and device for controlling the operation mode of a high-power discharge lamp, in which signals proportional to the current and voltage of the lamp, are supplied through an additional transistor to the input of a threshold device of a Schmitt trigger. In the event that the voltage or current of the lamp approaches critical values, the Schmitt trigger generates a control signal acting on the lamp power supply f 1, This device has insufficient speed, which reduces the reliability of protection. It is known a protection device applied in a high-power pulse generator containing a switching element, a coupling capacitor, a load accumulator and a switch, into which a current magnitude sensor is inserted and connected in parallel to it from a diode, a capacitor and a resistor, the output which is connected to the input of the 2 J generator. A disadvantage of the device is the possibility of the appearance of overvoltages at the output of the pulse generator, which can lead to load failures. The closest to the described invention is a device for protecting a pulsed overload from overvoltages, containing a correction circuit of a series-connected diode and a capacitor shunted, an additional resistive circuit connected at the output of the pulse generator parallel to the load C. This device is intended to improve the pulse shape on the load, which is achieved by limiting the upper part of the peak of the pulse, distorted by parasitic oscillations and bevels. A disadvantage of this device is that as the output voltage of the pulse generator increases, the voltage level at the load will also increase due to gradual charging of the correction circuit capacitor and in the steady state the load voltage will be 0 equal to the output voltage of the pulse generator, With this disturbance in the operation of the generator, overvoltages are possible on the load, leading to a breakdown. The aim of the invention is to increase the reliability of the overvoltage protection of the load. The goal is achieved by inserting a key into the device, shunting the control input of the pulse generator and a threshold element whose input is connected to the tap of an additional resistor circuit, and the output to the control electrode of the switch. The drawing shows the connection scheme of the described protection device to the pulse generator and the load. The circuit contains a generator T of pulses, a load 2 connected to the output of generator 1, a diode 3, a capacitor 4, an additional resistor circuit 5, a shunt capacitor, a threshold element 6 and a switch 7. The diode 3, a capacitor 4 and an additional resistor circuit 5 form a correction circuit, included at the output of the pulse generator parallel to the load. The input of the threshold element 6 is connected to the tap of an additional resistor circuit 5, and the output is connected to the control electrode of a switch 7 that shunts the control input of the pulse generator 1. The device operates as follows. When applying to the control input of the pulse generator 1 external trigger pulses, the generator produces high voltage voltage pulses applied to the load 2 in the correction circuit. The capacitor 4 during the pulses is recharged through the diode 3, and in the pause it is partially discharged through the resistor circuit 5. I In a steady state at a constant amplitude of the output pulses of the generator, a constant voltage will be established on the capacitor 4. During the pulse, when the diode 3 is open, the capacitor 4 is connected in parallel with the output of the generator 1, effectively shunting it and thereby limiting the output voltage of the pulse generator at level U,. This ensures that the flat top of the output pulse is obtained, since a part of the top, distorted by oscillations and bevel, will be cut off.

Часть напр жени на конденсаторе 4 с отвода резисторной цепи 5 подаетс на вход порогового элемента 6, и пока это напр жение меньше его порога срабатьшани , напр жение на выходе элемента 6 отсутствует, ключ 7 заперт и импульсы запуска проход т на управл ющий вход генератора импульсов 1.Part of the voltage on the capacitor 4 from the tap of the resistor circuit 5 is fed to the input of the threshold element 6, and while this voltage is less than its threshold, the voltage at the output of the element 6 is absent, the key 7 is locked and the start pulses are passed to the control input of the pulse generator one.

При увеличении напр жени на выходе генератора импульсов (вследстви например, заброса источника питани или увеличени сопротивлени нагрузки) выходное напр жение генератора импульсов по-прежнему будет ограничено напр жением на конденсаторе 4, но само напр жение начнет увеличиватьс и, когда оно достигнет некоторой величины , пороговый элемент 6 сработает. Ключ при этом зашунтирует управл ющий вход генератора-импульсов, преп тству воздействию на него внешних импульсов запуска.With increasing voltage at the output of the pulse generator (for example, dropping the power source or increasing the load resistance), the output voltage of the pulse generator will still be limited by the voltage on the capacitor 4, but the voltage itself will start to increase and threshold 6 will work. The key thus shunts the control input of the generator-pulses, preventing the influence of external trigger pulses on it.

Количество пропущенных импульсов запуска будет определ тьс временем , за которое напр жение на конденсаторе 4 вследствие его разр да через резисторную цепь 5 снизитс до уровн , соответствующего отключению порогового элемента 6.The number of missed start pulses will be determined by the time during which the voltage on the capacitor 4 due to its discharge through the resistor circuit 5 decreases to a level corresponding to the disconnection of the threshold element 6.

Таким образом, при любых нарушени х в работе генератора импульсов и его источников питани значение перегрузки по выходному напр жению не превысит величины 4, ограниченной по минимуму лишь стабильностью порогового напр жени элемента 6.Thus, in case of any disturbances in the operation of the pulse generator and its power sources, the value of the output voltage overload will not exceed the value 4, which is limited to the minimum only by the stability of the threshold voltage of the element 6.

Напр жение на выходе порогового элемента может быть также использовано дл индикации нарушений в работе генератора импульсов и его отключени .The voltage at the output of the threshold element can also be used to indicate disturbances in the operation of the pulse generator and turn it off.

Элементы защиты в описываемом устройстве не содержат мощных узлов, что позвол ет выполнить их на интегральной элементной базе. Использование в устройстве посто нных или медленно мен ющихс напр жений обеспечивает его надежную работу в услови х мощных импульсных наводок.The security elements in the described device do not contain powerful nodes, which allows them to be performed on an integral element base. The use of constant or slowly varying voltages in the device ensures its reliable operation under the conditions of powerful impulse pickups.

Применение описываемого устройства в передатчике РЛС УВД позволило устранить перенапр жени и выходы из стро по этой причине- мощных стокиловаттных клистронов.The use of the described device in an ATC radar transmitter made it possible to eliminate overvoltages and failures due to this reason - powerful stokilowatt klystrons.

Claims

DEVICE FOR PULSE LOAD PROTECTION 0Ϊ “OVERVOLTAGE”, containing a correction circuit of a series-connected diode and capacitor, shunted by an additional resistor circuit ^ connected at the output of the pulse generator parallel to the load, characterized in that, in order to increase the reliability of protection against overvoltage, a key is inserted into it, a shunt control input of the pulse generator, and a threshold element, the input of which is connected to the tap of an additional resistor circuit, and the output to the control electrode of the key.

SU „,, 1134080

1 1134080