SU532175A1

SU532175A1 - Pulse shaping device

Info

Publication number: SU532175A1
Application number: SU1957199A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Данилович Зайцев; Александр Афанасьевич Макаров
Original assignee: Организация П/Я Х-5263
Priority date: 1973-08-21
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1976-10-15

Description

1one

Изобретение относитс к области импульсной техники и может использоватьс в электронике и радиотехнике, например, дл создани мощных высоковольтных высокочастотных импульсных модул торов и генераторов. The invention relates to the field of pulsed technology and can be used in electronics and radio engineering, for example, to create high-power high-voltage high-frequency pulse modulators and generators.

Известно устройство формировани импульсов , содержащее последовательно соединенные тиристоры, при этом катод одного из крайних тиристоров заземлен, а анод другого крайнего тиристора вл етс анодом группы тиристоров. Кроме того, устройство содержит цепь запуска, образованную одним из тиристоров , предпочтительно крайним тиристором, катод которого заземлен, в которую вход т также конденсаторы, каждый из которых подключен одиим выводом к аноду соответствующего тиристора, а другим выводом через ограничительный резистор св зан.с управл ющим электродом тиристора и через дополнительный резистор - с катодом тиристора, причем параллельно дополнительному резистору подключен стабилитрон, ориентированный анодом к катоду тиристора 1.A pulse shaping device is known which contains series-connected thyristors, wherein the cathode of one of the extreme thyristors is grounded, and the anode of the other extreme thyristor is the anode of the thyristor group. In addition, the device contains a start circuit formed by one of the thyristors, preferably an extreme thyristor, the cathode of which is grounded, which also includes capacitors, each of which is connected by one output to the anode of the corresponding thyristor, and the other output through a limiting resistor the thyristor electrode and, through an additional resistor, with a thyristor cathode, and in parallel with an additional resistor, a zener diode connected by an anode to the cathode of the thyristor 1 is connected.

Однако это устройство недостаточно устойчиво к воздействию парастаюплсго анодного напр жени и недостаточно надежно ири работе в импульсном режиме.However, this device is not sufficiently resistant to parastapy anode voltage and is not reliable enough to operate in a pulsed mode.

Известно устройство формировани импульсов , содержащее п последовательно соединенных тиристоров, причем катод одного A device for forming pulses is known, which contains n series-connected thyristors, and the cathode of one

из крайних тиристоров заземлен, а анод другого крайнего тиристора подсоединен к источнику иитани , и цепь запуска, образованную одним из тиристоров, иредпочтительно крайним тиристором, катод которого заземлен , и содержащую п конденсаторов и импульсных трансформаторов, вторичные обмотки которых включены между катодами и управл ющими электродами соответствующих тиристоров, первичиые обмотки одними концами подсоединены к их катодам, а другими- к первым обкладкам коидеисаторов 2. Однако и это устройство имеет недостаточную надежность одновременного включени всех тиристоров.of the extreme thyristors is grounded, and the anode of the other extreme thyristor is connected to the iTitany source, and a start circuit formed by one of the thyristors, and preferably an extreme thyristor, whose cathode is grounded, and containing n capacitors and pulse transformers, the secondary windings of which are connected between the cathodes and control electrodes corresponding thyristors, the primary windings are connected at one end to their cathodes, and at other ends to the first plates of the coiderizers 2. However, this device also has insufficient reliability l simultaneous inclusion of all thyristors.

Цель изобретени - повышение надежности одновременного включени всех тиристоров . Это достигаетс тем, что в предлагаемом устройстве формировани импульсов, конденсаторы вторыми обкладками иодсоединеиы к анодам соответствующих тир)сторов, к управл ющим электродам которых подключены катодами зар дные диоды, а анодами - к первым обкладкам конденсаторов.The purpose of the invention is to increase the reliability of simultaneously turning on all thyristors. This is achieved by the fact that in the proposed device for the formation of pulses, the second plates and connectors to the anodes of the respective circuits, the control electrodes of which are connected to the cathodes charge diodes, and the anodes to the first plates of the capacitors.

На чертеже представлена нринципиальиа электрическа с.хема предложенного устройства .The drawing shows the principle of electrical s.hema proposed device.

Устройство содержит последовательно соединенные тиристоры h-In, при этом катод одного крайнего тиристора lu заземлен, аThe device contains series-connected thyristors h-In, while the cathode of one extreme thyristor lu is grounded, and

анод другого крайнего тиристора Ь подсоединен к источнику питани 2 и цепь запуска, образованную одним из тиристоров, предпочтительно крайним тиристором In, катод которого заземлен. Цепь запуска содержит конденсаторы 3i-Зп и импульсные трансформаторы 4i-4п, вторичные обмотки 5i-5п которых включены между катодами и управл ющими электродами тиристоров соответственно , а первичные обмотки 6i-6п одними концами подсоединены к катодам соответствующих тиристоров, а другими - к первым обкладкам конденсаторов, вторые обкладки которых соединены с анодами соответствующих тиристоров. К управл ющим электродам тиристоров катодами подсоединены зар дные диоды -7п, аноды которых соединены с первыми обкладками конденсаторов. Управл ющий сигнал подаетс на вход 8. Устройство работает следующим образом. При подаче напр жени питани от источника питани 2, т. е. на анод тиристора 1ь вл ющийс анодом группы последовательно включенных тиристоров, идет ток зар да конденсаторов , нроход щий но последовательной цени; анод тиристора Ь, конденсатор Зь диод 7, вторична обмотка 5i импульсного трансформатора 4i и участок управл ющий электрод-катод тиристора Ь, далее через анод тиристора Ь, конденсатор Зд, диод 72, вторичную обмотку 52 импульсного трансформатора 42 и участок управл ющий электрод- катод тиристора 1 и т. д. на землю.The anode of the other extreme thyristor b is connected to the power source 2 and the start circuit formed by one of the thyristors, preferably the extreme thyristor In, whose cathode is grounded. The starting circuit contains capacitors 3i-3p and pulse transformers 4i-4p, the secondary windings 5i-5p of which are connected between the cathodes and control electrodes of the thyristors, respectively, and the primary windings 6i-6p are connected to the first plates of the other windings capacitors, the second plates of which are connected to the anodes of the corresponding thyristors. Charge diodes -7p are connected to the control electrodes of the thyristors by cathodes, the anodes of which are connected to the first capacitor plates. The control signal is fed to input 8. The device operates as follows. When the supply voltage is supplied from the power source 2, i.e., the anode of the thyristor 1b, which is the anode of a group of series-connected thyristors, a current of capacitors is charged, which is successively priced; the anode of the thyristor b, the capacitor b diode 7, the secondary winding 5i of the pulse transformer 4i and the control electrode – cathode section of the thyristor b, then through the thyristor anode b, the capacitor rear, the diode 72, the secondary winding 52 of the pulse transformer 42 and the control electrode electrode – cathode thyristor 1 and so on to the ground.

При достаточно больщой скорости нарастани анодного напр жени этот ток может вызвать преждевременное включение тиристоров , дл устранени чего величина индуктивности вторичных обмоток импульсных трансформаторов выбрана таким образом, что весь ток зар да каждого из конденсаторов нроходит через соответствующую .вторичную обмотку , мину участки управл ющий электрод-катод соответствующих тиристоров, т. е. в этом случае кажда из вторичных обмоток импульсных трансформаторов щунтирует соответствующий участок управл ющий электрод-катод тиристоров.With a rather large anode voltage rise rate, this current can cause premature switching on of the thyristors, in order to eliminate what the inductance value of the secondary windings of the pulse transformers is chosen so that the entire charge current of each of the capacitors passes through the corresponding secondary electrode, the cathode of the corresponding thyristors, i.e. in this case, each of the secondary windings of the pulse transformers shunts the corresponding part of the control electrode thyristor cathode.

После окончани зар да конденсаторов цепь запуска устройства находитс нод потенциалом , равным потенциалу источника питани 2.After the termination of the charge of the capacitors, the starting circuit of the device is found to have a potential equal to the potential of the power source 2.

При подаче управл ющего сигнала на вход 8 и, соответственно, на управл ющий электрод тиристора In, носледний переходит в состо ние с высокой проводимостью, т. е. включаетс , напр жение на нем падает и конденсатор За разр жаетс через него. Ток разр да конденсатора 3i проходит через открывающийс тиристор in и через первичную обмотку 6п трансформатора 4п, навод во вторичной обмотке 5п, включенной встречно относительно первичной обмотки 6п, импульс тока, дополнительно поступающий на управл ющий электрод тиристора In и способствующий ускорению процесса включени этогоWhen the control signal is applied to the input 8 and, accordingly, to the control electrode of the thyristor In, the next-minute transitions to a state with high conductivity, i.e. it turns on, the voltage across it drops, and the capacitor is discharged through it. The discharge current of the capacitor 3i passes through the opening thyristor in and through the primary winding 6p of the transformer 4p, leading into the secondary winding 5p, connected in opposition to the primary winding 6p, a current pulse, additionally supplied to the control electrode of the thyristor In and accelerating the process of switching it on

тиристора. В результате включени тиристора In и разр да конденсатора Зп происходит перераспределение потенциала в цепи запуска между конденсаторами (n-i) и остав5 щимис еще закрытыми тиристорами li- - l(n-i). Перераспределение потенциала вызывает ток зар да конденсатора 3i-3(n-i), который , проход через участки управл ющий электрод-катод тиристоров li-l(n-i), одновременно переводит эти тиристоры в состо ние с высокой проводимостью. При этом сопротивление всего устройства резко уменьщаетс , напр жение на аноде группы тиристоров , т. е. на аноде тиристора 1, падает и, 15 таким образом, формируетс фронт электрического импульса.thyristor. As a result of the inclusion of the thyristor In and the discharge of the capacitor Zp, the potential is redistributed in the starting circuit between the capacitors (n-i) and the li- - l (n-i) still closed by the thyristors. The redistribution of the potential causes a charge current of the capacitor 3i-3 (n-i), which, passing through the control electrode-cathode sections of the thyristors li-l (n-i), simultaneously converts these thyristors to a state with high conductivity. At the same time, the resistance of the whole device decreases sharply, the voltage at the anode of the thyristor group, i.e., at the anode of the thyristor 1, decreases and, 15 thus, the front of the electrical pulse is formed.

В св зи с тем, что при включении тиристора In длительность передпего фронта импульса тока зар да конденсаторов 3i-3(n-i) 20 составл ет дес тые доли микросекунды, сопротивление вторичных обмоток 5i-5(п)) импульсных трансформаторов 4i-4(n-i) примерно на пор док больще сопротивлени участков управл ющий электрод-катод тиристора 25 1)-1(п-1), и весь ток зар да конденсаторов (п-1) практически проходит через участки управл ющий электрод-катод соответствующих тиристоров li-l(n-i), мину трансформаторы 4i-4(n-i), и обеспечивает включе0 ние тиристоров li-l(n-i).Due to the fact that when In thyristor is switched on, the duration of the leading edge of the charging current of capacitors 3i-3 (ni) 20 is tenth fractions of a microsecond, the resistance of the secondary windings 5i-5 (p)) of pulse transformers 4i-4 (ni ) about an order of magnitude lower than the resistance of the sections of the control electrode-cathode of the thyristor 25 1-1 -1 (p-1), and the entire charge current of the capacitors (p-1) practically passes through the sections of the control electrode-cathode of the corresponding thyristors li-l (ni), mine transformers 4i-4 (ni), and provides the inclusion of thyristors li-l (ni).

При включении тиристоров li-l(n-i) конденсаторы 3i-3(n-i) разр жаютс через открытые тиристоры li-l(n-i) и через первичные обмотки 6i-6(n-i) импульсных трансформаторов 4i-4(), навод во вторичных обмотках 5i-5(n-i) импульсы тока, дополнительно поступающие на управл ющие электроды тиристоров li-l(n-i) и способствующие ускорению процесса включени этих тиристоров. 0 Таким образом энерги , наконленна конденсаторами , эффективно используетс в устройстве дл улучщени условий работы тиристоров . При этом уменьшаетс величина импульсного падени напр жени тиристоров 5 а, следовательно, и всего устройства и уменьщаетс врем включени этих тиристоров.When the thyristors li-l (ni) are turned on, the capacitors 3i-3 (ni) are discharged through the open thyristors li-l (ni) and through the primary windings 6i-6 (ni) of the pulse transformers 4i-4 (), in the secondary windings 5i -5 (ni) current pulses, additionally arriving at the control electrodes of the thyristors li-l (ni) and contributing to the acceleration of the process of switching on these thyristors. Thus, the energy pushed by the capacitors is effectively used in the device to improve the working conditions of the thyristors. In this case, the magnitude of the impulse voltage drop of the thyristors 5 and, consequently, of the entire device decreases, and the turn-on time of these thyristors decreases.

При носледующей подаче напр жени питани от источника питани 2, а затем управл ющего напр жени на вход 8 процесс по0 втор етс .,When the next time the supply voltage is applied from the power source 2 and then the control voltage to the input 8, the process repeats. 0,

Claims

1. US patent number 3226625, cl. 321-27, 1966-analogue.

2. US Patent L 3521145, cl. 321-27, 1970, the prototype.