SU1748233A1 - Генератор импульсов - Google Patents

Abstract

Использование: в генераторах мощных импульсов дл  электрофизической аппаратуры . Сущность: устройство содержит три конденсатора 1, 2 и 3, источник 4 питани , зар дный элемент 5, управл емый коммутатор 6, переключающий трансформатор 7, за- р дный нелинейный дроссель 8. переключающий дроссель 9, емкостный накопитель энергии 10 и нагрузку 11. 2 ил.

Description

фиг /

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах мощных импульсов дл  электрофизической аппаратуры.

Известен LC-генератор, в котором увеличение напр жени , возникающее за счет последовательного включени  емкостей, осуществл етс  при перепол ривании напр жени  на четных каскадах в колебательных LC-контурах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство , содержащее источник питани , перва  шина которого через зар дный элемент соединена с первым выводом первого конденсатора , а втора  шина подключена к первому выводу первичной обмотки переключающего трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого соединен с первым выводом второго конденсатора, третий конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу вторичной обмотки переключающего трансформатора, переключающий дроссель, первый вывод которого соединен с первым выводом емкостного накопител  энергии, и нагрузку.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  надежность.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее источник питани , перва  шина которого через зар дный элемент соединена с первым выводом первого конденсатора, а втора  шина подключена к первому выводу первичной обмотки переключающего трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого соединен с первым выводом второго конденсатора, третий конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу вторичной обмотки переключающего трансформатора, переключающий дроссель, первый вывод которого соединен с первым выводом емкостного накопител  энергии, нагрузку, введены управл емый коммутатор и зар дный нелинейный дроссель, причем управл емый коммутатор включен между второй шиной источника питани  и первым выводом, первого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первичной обмотки переключающего трансформатора, второй вывод третьего конденсатора подключен к первому выводу второго конденсатора , второй вывод которого соединен с вторым выводом переключающего дроссел  и через зар дный нелинейный дроссель соединен с вторым выводом емкостного накопител  энергии, первым выводом третьего конденсатора и первым выводом

нагрузки, второй вывод которой подключен к первому выводу переключающего дроссел .

Введение управл емого коммутатора

позвол ет исключить вли ние колебаний зар дного напр жени  на выходной импульс и тем самым надежно воспроизводить его характеристики от импульса к импульсу. Введение зар дного нелинейного дроссел 

существенно снижает потери энергии в процессе зар дки конденсаторов, подключенных к вторичной обмотке трансформатора, и тем самым обеспечивает уменьшение напр жени  на переключающем трансформаторе по отношению к выходному

напр жению генератора в 2 раза. В целом введенные элементы повышают надежность генератора.

На фиг. 1 показана схема генератора импульсов; на фиг, 2 показаны осциллограммы напр жений и токов в соответствующих

точках схемы,

На фиг. 1 обозначены: 1, 2 и 3 - конденсаторы , 4 - источник питани ; 5 - зар дный элемент; 6 - управл емый коммутатор; 7 - переключающий трансформатор; 8 - зар дный нелинейный дроссель; 9 - переключающий дроссель; 10 - емкостной накопитель энергии; 11 -нагрузка.

На фиг, 1 показано одно магнитное звено , включающее переключающий дроссель

9 и емкостной накопитель 10 энергии, однако в схеме их может быть несколько.

Перва  шина источника 4 питани  через зар дный элемент 5 соединена с первым выводом конденсатора 1, а его втора  шина

подключена к первому выводу первичной обмотки переключающего трансформатора 7. Управл емый коммутатор 6 включен между второй шиной источника питани  и первым выводом конденсатора 1, второй вывод

которого соединение вторым выводом первичной обмотки переключающего трансформатора 7. Первый вывод вторичной обмотки переключающего трансформатора 7 соединен с первым выводом конденсатора

2 и вторым выводом конденсатора 3, а ее второй вывод соединен с первым выводом конденсатора 3. Второй вывод конденсатора 2 через переключающий дроссель 9 соединен с первым выводом емкостного

накопител  10 энергии, вторым выводом нагрузки 11 и через зар дный нелинейный дроссель 8 с вторым выводом емкостного накопител  10 энергии, первым выводом конденсатора 3 и первым выводом нагрузки

11.

Генератор импульсов работает следующим образом.

Конденсатор 1, первоначально зар женный от источника 4 питани  до напр жени  Uo, при подаче запускающего сигнала на управл емый коммутатор 6, начинает разр жатьс  через первичную обмотку переключающего трансформатора 7. При этом конденсаторы 2 и 3 параллельно зар жаютс , причем конденсатор 2 зар жаетс  через зар дный нелинейный дроссель 8, сердечник которого предварительно насыщен в направлении протекани  тока зар дки конденсатора 2. В момент окончани  зар дки напр жение конденсаторов 2 и 3 равное (-KUo), где К - коэффициент трансформации переключающего трансформатора 7, приложено к вторичной обмотке переключающего трансформатора 7 и его сердечник насыщаетс . Электромагнитна  св зь между обмотками переключающего трансформатора 7 исчезает, ток во вторичной обмотке измен ет направление на обратное и конденсатор 3 начинает перезар жатьс , а напр жение на нем мен ет знак. Поскольку конденсатор 2 не измен ет свое состо ние (параметры переключающего дроссел  9 и зар дного нелинейного дроссел  8 выбирают такими, чтобы исключить его перезар дку в процессе перезар дки конденсатора 3), в момент окончани  перезар дки напр жение на каждом из конденсаторов 2 и 3 одного знака и равно (KU0), а так как они наход тс  в состо нии последовательного соединени  по отношению к цепи нагрузки, то напр жение конденсаторов 2 и 3 складываютс  и на выходе конденсатора 2 возникает напр жение , равное 2 Ш0. В этот момент переключающий дроссель 9 насыщен и энерги  из конденсаторов 2 и 3 передаетс  в емкостной накопитель 10 энергии и далее в нагрузку 11.

Устройство выполнено следующим образом: источник питани  4 - ВС 50/50; зар дный элемент 5 - сопротивление величиной 20 10е Ом; коммутатор б - тиратрон ТТИ1-50/2500; конденсатор 1 -емкость YD80 - 0,04; переключающий трансформатор 7 выполнен на пермаллоевом сердечнике размером 460 -230 -25 мм3 с количеством витков в первичной и вторичной обмотках 4

и 8 соответственно; конденсаторы 2 и 3 - конденсаторы типа Alfons емкостью 5 нФ каждый; зар дный нелинейный дроссель 8 представл ет собой обмотку из 8 витков на пермаллоевом сердечнике размером

460 -230 -25 мм3.

В предлагаемом генераторе импульсов при одинаковых входных и выходных параметрах по сравнению с известным переключающий трансформатор находитс  под

воздействием напр жени , в 1,9 раза меньшим , и, следовательно, надежность его выше .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор импульсов, содержащий источник питани , перва  шина которого через зар дный элемент соединена с первым выводом первого конденсатора, а втора  шина подключена к первому выводу первичной обмотки переключающего трансформатора , первый вывод вторичной обмотки которого соединен с первым выводом второго конденсатора, третий конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу вторичной обмотки переключающего трансформатора, переключающий дроссель, первый вывод которого соединен с первым выводом емкостного накопител  энергии, нагрузку,отличающийс  тем,

   что, с целью повышени  надежности, в него введены управл емый коммутатор и зар дный нелинейный дроссель, причем управл емый коммутатор включен между второй шиной источника питани  и первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первичной обмотки переключающего трансформатора , второй вывод третьего конденсатора подключен к первому выводу

   второго конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом переключающего дроссел  и через зар дный нелинейный дроссель соединен с вторым выводом емкостного накопител  энергии,

   первым выводом третьего конденсатора и первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к первому выводу переключающего дроссел .

   I/