SU1732437A1

SU1732437A1 - Generator of pulses of high voltage

Info

Publication number: SU1732437A1
Application number: SU904858024A
Authority: SU
Inventors: Андрей Витальевич Романов
Original assignee: Физический институт им.П.Н.Лебедева
Priority date: 1990-08-06
Filing date: 1990-08-06
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит п ть конденсаторов 1-5, шесть резисторов 10-15, три резистора 17-19 делител напр жени , источник 16 питани , п ть разр дников 6-9,21, нагрузку 22. 1 ил.The essence of the invention: the device contains five capacitors 1-5, six resistors 10-15, three resistors 17-19 voltage divider, power source 16, five arresters 6-9.21, load 22. 1 sludge.

Description

Изобретение относитс к электротехнике высоких напр жений и может быть использовано при разработке источников питани импульсных ускорителей зар женных частиц, в рентгеновской аппаратуре и в других высоковольтных устройствах большой мощности.The invention relates to electrical engineering of high voltages and can be used in the development of power sources for pulsed accelerators of charged particles, in X-ray equipment and in other high-voltage devices of high power.

Известны генераторы импульсов высокого напр жени (ГИВН), содержащие нако- пительные конденсаторы, разр дники, зар дные резисторы и источник посто нного напр жени , построенные на принципе параллельной зар дки накопительных конденсаторов от источника посто нного напр жени через зар дные резисторы с последующим переключением их с помощью разр дников в схему последователь- ного соединени (схемы Аркадьева - Маркса). Таким образом достигаетс умножение зар дного напр жени пропорционально числу каскадов генератора.Generators of high voltage pulses (HIVN) are known, which contain accumulator capacitors, arresters, charging resistors and a source of constant voltage, built on the principle of parallel charging of storage capacitors from a constant voltage source through charging resistors with subsequent switching them with the help of gaps in the sequential connection scheme (Arkad'ev – Marx schemes). In this way, the multiplication of the charge voltage is obtained in proportion to the number of stages of the generator.

Недостатком таких генераторов вл етс невозможность формировани импульсов с посто нным уровнем напр жени на нагрузке из-за экспоненциального характера разр да ударной емкости генератора через активную нагрузку.The disadvantage of such generators is the impossibility of forming pulses with a constant voltage level on the load due to the exponential nature of the discharge of the generator's shock capacitance through the active load.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс ГИВН, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса и содержащий накопительные конденсаторы,разр дники, зар дные резисторы, источник питани и корректирующую цепь, по крайней мере, из одного конденсатора, шунтирозанного индуктивностью и разр дником, причем источник питани подключе:-, к точке соединени накопительных конденсаторов с корректирующей цепью.The closest in technical essence and effect achieved to the invention is a HIVN made according to the Arkad'ev-Marx scheme and containing storage capacitors, arresters, charging resistors, power supply and a correction circuit from at least one capacitor shunt induced by inductance and discharge the same, with the power source connected: -, to the connection point of the storage capacitors with the correction circuit.

Известна. схема позвол ет создать плато на генерируемом импульсе за счет того, что экспоненциальный спа/, напр жени на накопительных конденсаторах компенсируетс возрастанием напр жени на конденсаторе в корректирующей цепи при его перезар дке через индуктивность.Known. the circuit allows to create a plateau on the generated pulse due to the fact that the exponential spa /, voltage on the storage capacitors is compensated by increasing the voltage on the capacitor in the correction circuit when it is recharged through inductance.

Недостатком известного генератора вл етс то, что длительность пла :о импульса напр жени , генерируемого HS нагрузке, ограничена величиной величиной 100 мкс.A disadvantage of the known generator is that the duration of the plate: on the voltage pulse generated by the HS load, is limited to 100 µs.

Цель изобретени - увеличение длительности плато импульса напр жени .The purpose of the invention is to increase the duration of the plateau voltage pulse.

Сущность изобретени заключаетс в том, что рост напр жени на конденсаторе корректирующего контура компенсирует спад напр жени на накопительных конденсаторах при их разр дке через нагрузку.The essence of the invention is that the increase in the voltage on the capacitor of the correction circuit compensates for the drop in voltage on the storage capacitors when they are discharged through the load.

На чертеже представлена электрическа схема предлагаемого генератора.The drawing shows the electrical circuit of the proposed generator.

Конденсаторы 1-5, зар жаютс через зар дные резисторы 10-15 и резисторы 17- 19 делител напр жени от источника 16 питани . После запуска разр дников 6-9 иThe capacitors 1-5 are charged through the charging resistors 10-15 and the resistors 17-19 of the voltage divider from the power supply 16. After triggering 6-9 and

21 конденсаторы 1, 3-5 оказываютс включенными последовательно с нагрузкой 22. Напр жение на дополнительном конденсаторе 1 при этом имеет пол рность, обратную пол рности накопительных21, the capacitors 1, 3-5 are connected in series with the load 22. The voltage on the auxiliary capacitor 1 is polarity opposite to the polarity of the storage capacitors.

конденсаторов. В процессе перезар дки дополнительного конденсатора 1 через резистор 20 и основной конденсатор 2 изменение напр жени на его контактах компенсирует разр дку накопительных конденсаторов 3-5 в течение некоторого времени .capacitors. In the process of recharging the additional capacitor 1 through the resistor 20 and the main capacitor 2, the change in voltage at its contacts compensates for the discharge of the storage capacitors 3-5 for some time.

Пример. Пусть генератор собран на накопительных конденсаторах 0,4 мкФ и содержит четыре ступени, напр жение источника питани 70 кВ. Необходимо получить плато импульса напр жени 200 кВ ±1 % на нагрузке 100 кОм. Расчет показывает, что, если вз ть величины емкостей основного и дополнительного конденсаторов 0,4 и 0,1Example. Let the generator be assembled on storage capacitors 0.4 µF and contain four stages, the voltage of the power source 70 kV. A plateau voltage pulse of 200 kV ± 1% must be obtained at a load of 100 kΩ. The calculation shows that if we take the values of the capacitances of the main and additional capacitors 0.4 and 0.1

мкФ соответственно, сопротивление дополнительного резистора 7 кОм и соотношение между сопротивлени ми резисторов делител 5:53:12 (резисторов 19, 18 и 17). напр жение на нагрузке поддерживаетс в пределахµF, respectively, the resistance of the additional resistor is 7 kΩ and the ratio between the resistors of the divider resistors is 5:53:12 (resistors 19, 18, and 17). load voltage is maintained within

Claims

specified tolerance for 1.2 ms. The claims of the generator of high voltage pulses, made according to the Arkadiev-Marx scheme and containing accumulative

capacitors, arresters, charging resistors, a power source and a correction circuit, differing so that, in order to increase the plateau duration of the voltage pulse, a resistive voltage divider consisting of series, connected first, second and the third resistor, and the correction circuit contains the main capacitor, the first plate of which is connected via

additional resistor and discharge connected in series with a zero-potential bus, which is connected to the second capacitor plate through an additional capacitor,

the resistive voltage divider is connected between the zero potential bus and the output of the power source, which is connected to the first plate of the main capacitor, the second plate of which is connected to the first input of the voltage multiplier unit and the first output of the resistive voltage divider, the second output of which is connected to the second input circuit multiplication voltage.