SU1555834A1 - Генератор пр моугольных импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Цель изобретени  - повышение КПД и надежности работы генератора. Генератор содержит емкостный накопитель 1 энергии, к которому подсоединены последовательна  цепь из вентил  3 и нагрузки 4 и цепь из конденсатора 6 и вентил  5 дл  гашени  вентил  3. Параллельно дросселю 2 включены вентиль 9 и диодно-тиристорный мост 10, через которые конденсатор 11 перед началом разр да накопител  1 разр жаетс  на дроссель 2. Конденсатор 11 зар жаетс  после выключени  нагрузки 4 от дроссел  2, благодар  чему повышаетс  КПД, через диоды моста 10 и вентиль 9. Когда напр жение на конденсаторе 11 превысит напр жение на конденсаторе 20 на величину напр жени  включени  динистора 22, включаетс  тиристор 13 и ток дроссел  2 начинает течь через резистор 14 и тиристор 13. 1 ил.

Description

3155

Изобретение относитс  к импульсной технике, в частности к генераторам пр моугольных импульсов с частичным разр дом емкостного накопител  энергии , преимущественно большой мощности при большой скважности импульсов, и может быть использован в промышленных и иследовательских установках в качестве мощного высоковольтного импульс ного источника питани  с регулируемыми амплитудой, длительностью и частотой следовани  импульсов.

Цель изобретени  - повышение КПД и надежности за счет уменьшени  перепалр жени  на управл емом вентиле.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема генератора

Генератор содержит емкостный накопитель 1 энергии, к которому подключена последовательна  цепь из дроссел  2, первого управл емого вентил  3 и нагрузки , цепь из второго управл емого вентил  5 и первого конденсатора 6, параллельно которому через первый зар дный резистор 7 подключен первый источник 8 напр жени , неуправл емый вентиль Э, включенный встречно току нагрузки; диодно-тиристорный мост 10 с двум  диодами и двум  тиристорами; второй конденсатор 11, шунтированный первым резистором 12, включенный в диагональ моста 109 первый тиристор 13 с подключенным к его аноду вторым резистором 1, второй источник 15 напр жени  с вторым зар дным резистором 16, третий диод 17, четвертый диод 18, шунтированный третьим резистором 19, третий конденсатор 20, токоограничивающий резистор 21, динистор 22.

Генератор работает следующим образом .

В исходном состо нии емкостный накопитель 1 зар жен от выпр мител  (не показан) до напр жени  Е конденсатор 20 и 11 зар жены от источника 15 соответственно до напр жений U0 и U,,

R-L

U,

°R,+ R,

(Rj - сопрожвление резис1

тора 12; R - сопротивление резистора

16), а конденсатор 6 зар жен от источника 8 до напр жени , численно равного «0,2 Е. В момент времени t включают одновременно оба тиристора моста 10 и через них, а также через вентиль 9 и дроссель 2 начинает разр жатьс  конденсатор 11, Когда конденсатор 11 разр дитс  до нул  а ток дроссел  2

0

д

5

35

40

45

50

станет максимальным и равным 1д U, /-|k E/RH (L - индуктивность дроссел  2; С - емкость конденсатора 11; Ra - сопротивление нагрузки Ц) включают (в момент t2) управл емый вентиль 3 и часть тока дроссел  2, равна  If, E/RH, начинает течь в нагрузку , а сравнительно небольша  часть тока, равна  18 1д - 1н(16- 0,1-1д) - через одну из ветвей моста (тиристор - диод) и через неуправл емый вентиль 9.

Спуст  врем , равное требуемой длительности импульса в нагрузке, в момент t3, включают вентиль 5 и на вентиле 3 возникает отрицательное смещение ,, создаваемое конденсатором 6, благодар  чему ток через вентиль 3 и нагрузку k прекращаетс . В течение промежутка времени

ч пол рность напр жени  на конденсаторе 6 измен етс  и растет до значени  Е. Чтобы вентиль 3, например тиратрон, успел восстановить электрическую прочность в пр мом направлении, крива  изменени  напр жени  на конденсаторе 6 должна располагатьс  ниже кривой повторных зажиганий тиратрона. Это достигаетс  выбором ., параметров коммутирующей цепи (дроссел  2, конденсатора 6).

В промежуток времени t - t, ток дроссел  2 увеличиваетс  о В этот же промежуток к вентилю 9 и элементам моста 10 приложено обратное напр жение и тиристоры моста запираютс . Поэтому с момента t4 ток дроссел  2 начинает течь через диоды моста, конденсатор 11 и вентиль 9, зар жа  конденсатор 11. Когда напр жение на конденсаторе 11 превысит U0 (напр жение на конденсаторе 20) на величину напр жени  включени  динистора 22, включаетс  тиристор 13 (в момент tg) импульсом тока, проход щим по цепи: положительный вывод конденсатора 11 - конденсатор 20 - токоограничивающий резистор 21 - динистор 22 - управл ющий переход тиристора 13 отрицательный вывод конденсатора 11. С момента

t5 ток дроссел  2 начинает течь через резистор 1 и тиристор 13 при условии, что падение напр жени  на резисторе 14 меньше напр жени  на конденсаторе 11. К началу следующего цикла работы на конденсаторах &, 11 и 20 восстанавливаютс  исходные значени  напр жений: на конденсаторе 6 в результате перезар дки его через источник 8

и резистор 7, на конденсаторах 11 и 20 вследствие разр да их соответственно через резистор 12, диод 17 и резистор 19.

Таким образом, в предлагаемом генераторе больша  часть энергии дроссел  2 возвращаетс  в конденсатор 11 (при определенных соотношени х между параметрами схемы), а сравнительно небольша  часть рассеиваетс .в резисторе 1. Благодар  этому увеличиваетс  КПД генератора.

Перенапр жени  на первом управл емом вентиле 3 тем меньше, чем больше емкость конденсатора 11, так как с увеличением его емкости требуетс  меньше напр жени  источника 15 дл  создани  нужного тока в дросселе 2.

что, с целью увеличени  КПД и надежности , в него введены неуправл емый вентиль, диодно-тиристорный мост, в два противоположных плеча которого включены первый и второй диоды, а в два других плеча - второй и третий тиристоры, второй источник напр жени , второй зар дный резистор, третий

0 диод, четвертый диод, шунтированный третьим резистором, третий конденса-f тор, токоограничивающий резистор, ди- нистор, причем неуправл емый вентиль и одна диагональ моста соединены ледовательно и подключены параллельно дросселю так, что провод щие направлени  неуправл емого вентил  и всех элементов диодно-тиристорного моста противоположны направлению тока наг-}

В предлагаемом генераторе КПД (при 20 рузки, второй конденсатор, шунтировандлительности импульса 500 мкс) равен 95%, а перенапр жени  составл ют 1,03 Е.

Claims (1)

1. Формула изобретени  25

   ныи первым резистором, включен в другую диагональ моста, катод первого тиристора и анод третьего диода подсоединены к точке соединени  вывода второго конденсатора с катодом третьего тиристора моста, к аноду которого подсоединен второй вывод второго резистора , катод третьего диода через второй зар дный резистор соединен с

   Генератор пр моугольных импульсов, содержащий емкостный накопитель энергии, к выводам которого подсоединена последовательна  цепь из дроссел , первого управл емого вентил  и нагрузки, цепь, подсоединенную параллельно первому управл емому вентилю и нагрузке, состо щую из последовательно соединенных второго управл емого вентил  и первого конденсатора, параллельно которому через первый зар дный резистор подсоединен первый источник напр жени , второй конденсатор , шунтированный первым резистором, первый тиристор, анод которого соединен с первым выводом второго резистора , отличающийс  тем,

   что, с целью увеличени  КПД и надежности , в него введены неуправл емый вентиль, диодно-тиристорный мост, в два противоположных плеча которого включены первый и второй диоды, а в два других плеча - второй и третий тиристоры, второй источник напр жени , второй зар дный резистор, третий

   диод, четвертый диод, шунтированный третьим резистором, третий конденса-f тор, токоограничивающий резистор, ди- нистор, причем неуправл емый вентиль и одна диагональ моста соединены последовательно и подключены параллельно дросселю так, что провод щие направлени  неуправл емого вентил  и всех элементов диодно-тиристорного моста противоположны направлению тока наг-}

   рузки, второй конденсатор, шунтирован5

   ныи первым резистором, включен в другую диагональ моста, катод первого тиристора и анод третьего диода подсоединены к точке соединени  вывода второго конденсатора с катодом третьего тиристора моста, к аноду которого подсоединен второй вывод второго резистора , катод третьего диода через второй зар дный резистор соединен с

   Q отрицательной шиной второго источника напр жени , положительна  шина которого подсоединена к точке соединени  вывода второго конденсатора с анодом второго тиристора моста, катод четвертого диода и один первый вывод токо- ограничивающего резистора подсоединены к катоду третьего диода, анод четвертого диода через третий конденсатор соединен с положительной шиной

   0 второго источника напр жени , другой вывод токоограничивающего резистора через динистор соединен с управл ющим электродом первого тиристора.

   5