SU1151180A2 - Генератор пр моугольных импульсов - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ по авт.свт. № 930603, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  КПД за счет рекуперации энергии из вспомогательной цепи в емкостный накопитель, в него введены, .трансформатор с двум  обмотками , первый и второй диоды, второй конденсатор, четвертый ключ на тиристоре,втора  лини  задержки, при этом анод четвертого ключа через первичную обмотку трансформатора соединен с общей шиной, катод через второй конденсатор соединен с общей шиной, а через первый диод соединен с обкладкой первого конденсатора, управл юпщй электрод четвертого ключа соединен с выходом второй линии задержки, вход которой соединен с устройством регулируемой задержки импульсов, выводы вторичной обмотки трансформатора соединены соответственно с общей шиной и через второй ё диод с емкостным накопителем.

Description

Изобретение относитс  к области импульсной техники, в частности к мощным генераторам пр моугольных импульсов с частичным разр дом емкостного накопител  энергии, используемым преимущественно в электрофизических установках (ускорител х зар женных частиц, квантовых генераторах и т.п.).

По основному авт.св. № 930603 известен генератор, содержащий емкостной накопитель энергии, соединенный одним выводом с общей шиной, другим выводом с началом обмотки дроссел , конец которой соединен с анодом первого ключа, катодом соединенного через нагрузку с общей шиной а управл ющим электродом - с входом устройства регулируемой задержки, второй ключ, соединенный катодом с общей шиной, управл ющим электродом с выходом устройства регулируемой задержки , конденсатор, резистор, третий ключ, соединенный управл ющим электродом с источником пусковых импульсов, линию задержки, включенную между управл ющими электродами первого и третьего ключей, диод и вторую обмотку дроссел  с числом витков меньшим, чем у первой обмотки , анод диода через резистор соединен с общей шиной, а кЛ-од соединен с катодом третьего ключа и через конденсатор - с общей шиНЪй, ано третьего ключа соединен с анодом первого ключа, а к точке соединени  третьего ключа с катодом анода присоединено начало второй обмотки дроссел , конец которого соединен с анодом второго ключа.

Недостатком указанного устройства  вл етс  низкий КПД за счет отсутстви  рекуперации энергии.

Целью изобретени   вл етс  повышение коэффициента полезного действи  за счет рекуперации энергии из вспомогательной цепи в емкостной накопитель .

Цель достигаетс  тем, что в генератор пр моугольных импульсов введены трансформатор с двум  обмотками первый и второй диоды, второй конденсатор , четвертый ключ, втора  лини  задержки, при этом анод четвертого ключа через первичную обмотку трансформатора соединен с общей,шиной, ка тод через второй 1 онденсатор соедине с общей шиной, а через первый диод соединен с обкладкой первого конденсатора , управл ющий электрод четвертого ключа соединен с выходом второй линии задержки, вход которой.соединен с устройством регулируемой задержки импульсов, выводы вторичной обмотки трансформатора соединены соответственно с общей шиной и через второй диод с емкостным накопителем.

Генератор выполнен согласно схеме , показанной на чертеже.

Он содержит емкостной накопитель энергии 1, дроссель 2 с обмотками первой 3 и второй 4 (начала обмоток отмечены точками), первый ключ 5, устройство регулируемой задержки импульсов 6, нагрузку 7, второй ключ 8, конденсатор 9, третий ключ 10, источник пусковых импульсов 11, первую линию задержки 12, первый диод 13, импульсный трансформатор 14 с обмотками вторичной 15 и первичной 16, четвертый ключ 17, вторую линию задержки 18, второй конденсатор 19, второй дИод 20, между шинами источника питани  включены последовательно соединенные обмотка 3, ключ 5, нагрузка 7, конденсатор 9 через ключ 8 подсоединен параллельно обмотке 4. Параллельно источнику питани  включен накопитель 1, который через диод 13 включен параллельно обмотке 15 трансформатора 14, обмотка 16 которого через ключ 17 подключена параллельно конденсатору 19, который через диод 20 включен параллельно конденсатору 9, источник 11 пусковых импульсов подключен через линию задержки 12 к управл ющему электроду ключа 5 и дополнительно через устройство задержки импульсов 6 к управл ющему электроду ключа 8, который через линию задержки 18 к управл ющему электроду ключа 17, ключ 10 включен между конденсатором 9 и точкой соединени  обмотки 3 и ключа 5.

В исходном состо нии напр жение на конденсаторах 9 и 19 отсутствует. Первым от источника пусковых импульсов 1Г включаетс  третий ключ 10, и начинаетс  зар д первого конденсатора 9 через первую обмотку 3 дроссел  2 от емкостного накопител  1, зар женного до напр жени  Е .Через врем , необходимое дл  достижени  на конденсаторе 9 напр жени , равного Е , включаетс  первый ключ 5 импульсом , задержанным первой линией задержки 12. После включек 1Я пер3 вого ключа 5 зар д первого конденса тора 9 прекращаетс  и третий ключ 1 выключаетс , а в нагрузке 7 формируетс  импульс с крутым фронтом и пр моугольным началом при условии, что волновое сопротивление цепи, образованной первой обмоткой дроссел  3 и первым конденсатором 9, ра но сопротивлению нагрузки 7. Через врем , равное требуемой длительности импульса в нагрузке 7 и устанавливаемое с помощью устройства ре гулируемой задержки 6, включаетс  второй ключ 18 и через него и вторую обмотку дроссел  4 начинаетс  разр д первого конденсатора 9. Так как число витков второй обмотки 4 меньше числа витков первой обмотки 3, на, последней возникает напр жение , большее Е, выключающее первый ключ 5. В процессе разр да первого конденсатора 9 напр жение на нем уменьшаетс  до нул , а затем ток, обусловленный ЭДС самоиндукции второй обмотки 4, начинает течь по двум параллельным ветв м: через первый конденсатор 9 и второй конденсатор 19 (через первый диод 13). Чем больше суммарна  емкость конденсаторов 9 и 19, т.е. чем боль ше емкость конденсатора 19 по срав0 ,4 нению с емкостью конденсатора 9 тем меньше напр жение на конденсаторах к концу перезар дк и тем соответственно меньшее перенапр жение образуетс  на первом ключе 5. После уменьшени  до нул  тока э цепи второго ключа 8 последний выключаетс  и включаетс  четвертый ключ 17 импульсом , задержанным на соответствующее врем  второй линией задержки 18. После включени  четвертого ключа 17 происходит разр д конденсатора 9 и 19 на емкость накопител  1 через импульсный трансформатор 14. Дл  полной передачи энергии из конденсаторов 9 и 19 в накопитель 1 за врем  одного полупериода колебательного разр да конденсаторов коэффициент трансформации иютульс- ного трансформатора 14 должен быть такоз, чтобы напр жение на конденсаторах , приведенное к вторичной обмотке 15, было в два раз вьш1е напр жени  на накопителе. Таким образом,к началу следующего цикла работы генератора, конденсаторы 9 и 19 полностью разр жены, а КПД генератора при этом максимален. Данный генератор отличают высокий КПД и малое перенапр жение на элементах схемы.

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ по авт.свт. № 930603, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД за счет рекуперации энергии из вспомогательной цепи в емкостный накопитель, в него введены, .трансформатор с двумя обмотками, первый и второй диоды, второй конденсатор, четвертый ключ на тиристоре,вторая линия задержки, при этом анод четвертого ключа через первичную обмотку трансформатора соединен с общей шиной, катод через второй конденсатор соединен с общей шиной, а через первый диод соединен с обкладкой первого конденсатора, управляющий электрод четвертого_ключа соединен с выходом второй линии задержки, вход которой соединен с устройством регулируемой задержки импульсов, выводы вторичной обмотки трансформатора соединены соответственно с общей шиной и через второй диод с емкостным накопителем.

   1 1151180