SU488326A1

SU488326A1 - Pulse modulator

Info

Publication number: SU488326A1
Application number: SU1925474A
Authority: SU
Inventors: Ледит Дмитриевич Бутаков
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1975-10-15

Description

1one

Изобретение относитс к области импульсной техники и может найти Применение дл импульсного питани газоразр дных устройств , например мощных источников ионов.The invention relates to the field of pulsed technology and can be used for pulsed power supply of gas discharge devices, such as high-power ion sources.

Известен -импульсный модул тор, содержащий первый источник питаии , к выходу которого подключены первый конденсатор и последовательна цепочка из резистора, первого управл емого вентил и нагрузки, цепочку из последовательно соединенных второго управл емого вентил и второго конденсатора, включенную между точкой соединени резистора с первым управл емым вентилем и точкой соодинепи нагрузки с заземленным полюсом лервого источника питани , третий управл емый вентиль, включенный между первым выводом катушки индуктивно-сти и средней точкой цепочки из второго управл емого вентил и второго конденсатора, резистивный делитель напр жени и генератор сдвинутых имлульсов, первый, второй и третий выходы которого подключены к входа м первого, второго и третьего управл емых вентилей соответственно .The known -pulse modulator contains the first power source, the output of which is connected to the first capacitor and a series of resistor, the first controlled valve and the load, a chain of the second controlled valve connected in series, and the second capacitor connected between the point of connection of the resistor and the first control the valve and the load co-connection point with a grounded pole of the first power source, the third controlled valve connected between the first terminal of the inductor and the medium days a chain of a second controlled valve and a second capacitor, a resistive voltage divider and a generator of shifted impulses, the first, second and third outputs of which are connected to the inputs of the first, second and third controlled valves, respectively.

Недостаток известного модул тора состоит в том, -что он не может работать при низком напр жении на первом конденсаторе, когда потери энергии в вентил х и других элементах коммутирующей и перезар дной цепей станов тс сравнимыми с энергией, запасенной в конденсаторе. Этот недостаток затрудн ет вывод известного модул тора на рабочий режим и дальнейшую его эксплуатацию .A disadvantage of the known modulator is that it cannot operate at low voltage on the first capacitor, when the energy losses in the valves and other elements of the switching and recharging circuits become comparable with the energy stored in the capacitor. This disadvantage makes it difficult to bring a known modulator to the operating mode and its further operation.

Целью изобретени вл етс расширение долустимого диапазона регулировани напр жени па первом конденсаторе.The aim of the invention is to expand the allowable range of voltage control on the first capacitor.

В предлагаемый модул тор введены второй источник питани , диод, шунтированный третьим конденсатором, транзистор и электромагнитное реле, прпчем диод включен между вторым выводом катушки индуктивности и заземленным выводом нагрузки, заземленный полюс первого источника питани соединен сA second power supply, a diode shunted by a third capacitor, a transistor and an electromagnetic relay are introduced into the proposed modulator, the diode is connected between the second output coil and the grounded load lead, the grounded pole of the first power supply is connected to

полюсом противоположной пол рности второго источника питани , другой полюс которого через нормально разомкнутые контакты реле подключен к точке соедипенп второго вывода катушки индуктивности с диодом, включенным встречно второму источнику питани , обмотка реле включена в цепь коллектора транзистора, эмиттер которого заземлен, а база соединена со средней точкой резистивного делител на1пр жени , включенного между незаземленными полюсами первого и второго источников питани .the opposite pole of the second power supply, the other pole of which is connected via a normally open contact to the second connection point of the inductor with a diode connected opposite the second power source, the relay winding is connected to the collector circuit of the transistor whose emitter is grounded and the base is connected to the middle point of the resistive divider of the circuit connected between the ungrounded poles of the first and second power sources.

Принципиальна схема импульсного модул тора изображена на чертеже. Описываемый модул тор содержит первыйA schematic diagram of a pulse modulator is shown in the drawing. The described modulator contains the first

ИСТОЧ.НИК питани 1 (высоковольтный вьтпр митель ), первый конденсатор 2, резистор 3, первый управл емый вентиль 4, нагрузку 5, например газоразр дный источник ионов, второй управл емый вентиль 6, второй конденсатор 7, третий управл емый вентиль 8, катушку индуктивности 9, генератор 10 сдвинутых импульсов, резисторы 11 и 12 делител напр жени , второй источник питани 13 (низковольтный выпр .митель), диод 14, третий конденсатор 15, транзистор 16, обмотку 17 и нормально разомкнутые контакты 18 электромагнитного реле.POWER SUPPLY 1 (high voltage terminator), first capacitor 2, resistor 3, first controlled valve 4, load 5, for example, a gas-discharge ion source, second controlled valve 6, second capacitor 7, third controlled valve 8, coil inductor 9, generator 10 shifted pulses, resistors 11 and 12 of the voltage divider, the second power source 13 (low voltage rectifier), diode 14, the third capacitor 15, transistor 16, winding 17 and normally open contacts 18 of the electromagnetic relay.

Квыходу источника питани 1 подключены конденсатор 2 и последовательна цепочка иэ резистора 3, управл емого вентил 4 и нагрузки 5. Цепочка из последовательно соединенных вентил 6 и конденсатора 7 включена между точкой соединени резистора 3 с вентилем 4 и точкой соединени нагрузки 5 с заземленным полюсом источника питани 1. Вентиль 8 Включен между .первым выводом катушки 9 и средней точкой цепочки вентиль 6 и конденсатор 7. Делитель напр жени включен между незаземленными полюсами источников питани 1 и 13. Первый, второй и третий выходы генератора 10 подключены к входам управл емых вентилей 4, 6 и 8 соответственно . Диод 14 шунтирован конденсатором 15 и включен между вторым выводом катушки 9 и заземленным выводом нагрузки 5. Заземленный полюс источника питани 1 соединен с полюсом противоположной пол рности источника питани 13, другой полюс которого через контакты 18 подключен к точке соединени второго вывода катушки 9 с диодом 14, включенным встречно источнику питани 13. Обмотка 17 реле включена в цепь коллектора транзистора 16, эмиттер которого заземлен , а база соединена со средней точкой резисторов 11 и 12 делител напр жени .The output of power source 1 is connected to a capacitor 2 and a series of resistor 3, controlled valve 4 and load 5 in series. A chain of series-connected valve 6 and capacitor 7 is connected between the connection point of resistor 3 and valve 4 and the connection point of load 5 with a grounded power supply pole 1. Valve 8 is connected between the first terminal of coil 9 and the midpoint of the chain valve 6 and the capacitor 7. A voltage divider is connected between the ungrounded poles of the power sources 1 and 13. The first, second and third outputs are eratora 10 are connected to inputs actuated valves 4, 6 and 8, respectively. A diode 14 is shunted by a capacitor 15 and connected between the second terminal of the coil 9 and the grounded terminal of the load 5. The grounded pole of the power supply 1 is connected to the pole of the opposite polarity of the power supply 13, the other pole of which is connected to the connection point of the second output of the coil 9 with a diode 14 connected oppositely to the power source 13. The winding 17 of the relay is connected to the collector circuit of the transistor 16, the emitter of which is grounded, and the base is connected to the midpoint of the resistors 11 and 12 of the voltage divider.

Работает модул тор следуюшим образом. При нулевом или малом напр жении на накопительном конденсаторе 2 транзистор 16 открыт током, протекаюшим через резистор 12 от источника питани 13. Облютка 17 реле возбуждена, контакты 18 замкнуты, и конденсатор 15, емкость которого больше емкости конденсатора 7, зар жаетс до напр жени источника питани 13. Включение вентил 8 приводит к колебательному зар ду конденсатора 7 через катушку 9.The modulator works as follows. At zero or low voltage on the storage capacitor 2, the transistor 16 is open by the current flowing through the resistor 12 from the power source 13. The switch 17 of the relay is energized, the contacts 18 are closed, and the capacitor 15, whose capacity is greater than the capacitor 7, is charged to the source voltage power supply 13. Turning on valve 8 leads to oscillatory charge of capacitor 7 through coil 9.

При увеличении напр жени на конденсатор 2 до минимального рабочего напр жени вентил 4 последний включаетс импульсом, поступаюшим с первого выхода генератора заданного промежутка времени включаетс 10, и нагрузка 5 возбуждаетс . По истечении заданного промежутка времени включаетс вентиль 6, а вентиль 4 выключаетс напр жением , до которого конденсатор 7 зар дилс в предыдушем цикле. Затем, когда конденсатор 7 перезар дитс до напр жени конденсатора 2, выключаетс вентиль 6. После этого включаетс вентиль 8, и конденсатор 7 вновь перезр жаетс через катушку 9 от противоположно зар женного конденсатора 15, приобрета таким образом напр жение, достаточное дл надежного выключени вентил 4 в следуюп ем цикле.When increasing the voltage on the capacitor 2 to the minimum operating voltage of the valve 4, the latter is turned on by a pulse coming from the first generator output of a predetermined period of time 10 is turned on, and the load 5 is energized. After a predetermined period of time has elapsed, valve 6 is turned on, and valve 4 is turned off by the voltage to which the capacitor 7 charged during the previous cycle. Then, when the capacitor 7 is recharged to the voltage of the capacitor 2, the valve 6 is turned off. After this, the valve 8 is turned on and the capacitor 7 is again reloaded through the coil 9 from the oppositely charged capacitor 15, thus acquiring a voltage sufficient to reliably turn off the valve 4 in the next cycle.

Когда напр жение на конденсаторе 2 достигнет уровн , при котором модул тор уже способен работать без добавлени энергии в конденсатор 7, запираетс транзистор 16. Обмотка 17 реле обесточиваетс , контакты 18When the voltage on the capacitor 2 reaches a level at which the modulator is already able to work without adding energy to the capacitor 7, transistor 16 is locked. Winding 17 of the relay is de-energized, contacts 18

размыкаютс , отключа источник питани 13 от перезар дного контура конденсатор 7 - вентиль 8 - катушка 9, который теперь при очередном включении вентил 8 замыкаетс диодом 14.open, disconnecting the power source 13 from the recharge circuit, the capacitor 7 - valve 8 - coil 9, which is now closed with a diode 14 when the valve 8 is switched on next time.

Таким образом, работоспособность модул тора обеспечиваетс , начина с напр жени на конденсаторе 2, равного минимальному рабочему напр жению вентил 4. Источник питани 13 может быть маломошным , так как он отключаетс после зар да накопительного конденсатора 2.Thus, the operability of the modulator is ensured by starting with a voltage across the capacitor 2 equal to the minimum operating voltage of the valve 4. The power supply 13 may be low in size as it is turned off after charging the storage capacitor 2.

Claims

Invention Formula

A pulse modulator containing the first power source, the output of which is connected to the first capacitor and a series of resistor, the first controlled valve and load, a chain of

serially connected second controlled valve and second capacitor, connected between the point of connection of the resistor with the first controlled valve and the point of connection of the load with the grounded pole of the first power source, the third controlled valve connected between the first terminal of the inductance and the middle point of the chain the second controlled valve and the second capacitor, a resistive voltage divider and a pulse shifting generator, the first, second and third outputs of which are connected to the inputs of the first, torogo and third actuated valves, respectively, characterized in that, with

The purpose of extending the allowable voltage control range on the first capacitor is that a second power source, a third capacitor bridged diode, a transistor and an electromagnetic relay are inserted, the diode connected between the second inductance terminal and the grounded load terminal grounded plus the first power source connected to the pole opposite polarity of the second power supply, the other pole of which is connected to the connection point of the second pin via normally open contacts ki inductor with a diode connected in reverse to the second power source, the relay coil is included in the collector circuit of the transistor, the emitter of which is grounded, and the base is connected to a midpoint of the resistive voltage divider connected between the ungrounded poles of the first and second power sources.