SU656210A2 - Устройство формировани импульсов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области импульсной техники, а именно к устройствам формировани  электрических импульсов и может быть использовано дл  создани  мошных В1)1соковольтных высокочастотных модул торов и генераторов.

Известно устройство формирован-и  импульсов по основному авт. св. № 532175, содержащее л последовательно соединенных тиристоров, катод одного из крайних тиристоров заземлен, а анод другого крайнего тиристора подсоединен к источнику питани , цепь запуска, образованную одним из тиристоров , предпочтительно крайним, катод которого заземлен, п конденсаторами и импульсными трансформаторами. Вторичные обмотки трансформаторов включены между катодами и управл ющими электродами соответствующих , тири-сторов, первичные обмотки одними концами подсоединены к их катодам , а другим.и к первым обкладкам конденсаторов , причем вторыми обкладками конденсаторы подключены к анодам соответствующих . тиристоров. К управл ющим электродам тиристоров катодами подключены зар дные диоды, аноды которых присоединены к первым обкладкам конденсаторов .

Однако при работе такого устройства в импульсном режиме его надежность снижаетс .

С целью повышени  надежности устройство формировани  импульсов дополнительно содержит п цепей, кажда  из которых образована, последовательно соединенными

стабилитроном и резистором п - испей, кажда  из которых образована встречнопоследовательно соединенными стабмлитроном и диодом, и п - 1 катушек индуктивности . Дополнительные цепи из последовательно соединенных стабилитронов и резисторов включены между управл ющими электродами тиристоров и катодами соответствующих зар дных диодов, причем стабилитроны ориентированы катодами к катодам зар дных диодов. Дополнительные цепи из

встречно-последовательно соединенных стабилитронов и диодов включены между анодами тиристоров, кроме крайнего тиристора, подсоединенногЪ к источнику питани , и вторыми обкладками соответствующих конденсаторов , причем стабилитроны орие тнрованы катодами к анодам тиристоров. Дополнительные катушки индуктивности включены между вторыми обкладками конденсаторов, кроме крайнего конденсатора, подсоединенного к источнику питани , и управл ющими электродами тиристоров, катоды которых соединены с анодами соответствующих тиристоров .

Устройство дополнительно содержит п резисторов, включенных между катодами тиристоров и вторыми обкладками соответствующих конденсаторов, а также п цепей, кажда  из которых образована последовательно соединенными диодом и резистором и включена между первой обкладкой конденсатора и первичной обмоткой трансформатора , причем диод ориентирован катодом к первой обкладке конденсатора.

На фиг. 1 представлена электрическа  схема предложенного устройства формировани  импульсов; на фиг. 2 - электрическа  схема  чейки устройства с дополнительными элементами.

Устройство формировани  импульсов содержит группу из п последовательно соединенных тиристоров 1-4 (в рассматриваемом примере п 4), в которой катод одного из крайних тиристоров 4 заземлен, а анод другого крайнего тиристора 1  вл етс  анодом группы тиристоров и соединен с кле.ммой 5. Цепь запуска устройства содержит п конденсаторов 6-9 и п импульсных трансформаторов 10-13, первичные обмотки 14-17 которых подключены одним выводом к катодам соответствующих тиристоров, другим - к первым обкладкам конденсаторов 6-9. Вторичные обмотки 18-21 импульсных трансформаторов включены встречно первичным и подключены одним выводом к катодам соответствующих тиристоров I-4, а другим выводом - к первь м обкладкам конден .саторов через диоды 22-25, ориентированные анодами к упом нутым конденсаторам. Выводы обмоток 18-21, подключенные к катодам диодов 22-25, соединены с управл ющими электродами тиристоров 1-4 через п цепей, образованных резисторами 26- 29 соответственно и последовательно соединенными стабилитронами 30-33, причем стабилитроны ориентированы катодами к катодам диодов 22-25. Втора  обкладка конденсатора 6 соединена с анодом тиристора 1, вторые обкладки конденсаторов 7-9 соединены с управл ющими электродами тиристоров 1-3 через катущки индуктивности 34-36 и с катодами этих же тиристоров через цепи, образованные диодами 37- 39 и встречно-последовательно соединенными стабилитронами 40-42, причем стабилитроны ориентированы катодами к катодам тиристоров, а анодами - к анодам диодов.

Запуск устройства осуществл етс  подачей положительного сигнала управлени  на клемму 43. Дл  равномерного распределени  статического напр жени  между тиристорами , повышени  устойчивости к длительному воздействию посто нного напр жени  путем создани  посто нного отрицательного

смещени  на участках управл ющий электрод-катод тиристора параллельно участкам: вторые обкладки конденсаторов 6-9 - катоды тиристоров включены резисторы 44-47 соответственно. Мощность импульса управлени  равна необходимой дл  запуска одного тиристора. Дл  улучи ени  электрической разв зки первичных и вторичных обмоток импульсных трансформаторов 10-13 целесообразно между первыми обкладками конденсаторов 6-9 и первичными обмотками

5 14-17 включить п цепей из последовательно соединенных диодов и резисторов соответственно , причем диоды ориентировать катодами к первым обкладкам конденсаторов. На фиг. 2 показана така  цепь, содержаща  диод 48 и резистор 49.

Дл  выравнивани  вольт-амперных характеристик участков управл ющий электрод-катод тиристоров 1-4, а также повышени  устойчивости к длительному воздействию посто нного напр жени  желательно

5 параллельно управл ющему электроду и катоду каждого тиристора включить резисторы - см. резистор 50 на фиг. 2.

При подаче положительного напр жени  на клемму 5, т. е. на анод тиристора 1,  вл ющийс  анодом группы тиристоров 1-4,

ток зар да конденсаторов 6-9 проходит последовательно по цепи: анод тиристора 1, конденсатор 6, диод 22, смещенный в пр мом направлении, обмотка 18 импульсного трансформатора 10, катод тиристора 1, управл ющий электрод тиристора 1, катушка индуктивности 34, конденсатор 7, диод 23 и т. д. на землю. Величины индуктивности обмотки 18 и катущки 34 выбраны таким образом, чтобы падение напр жени  на обмотке 18 и катушке 34 было меньше напр жени  стабилизации стабилитронов 30 и 40. Весь ток зар да конденсаторов протекает через участок управл ющий электрод-катод тиристора 1, создава  на управл ющем переходе тиристора 1 (аналогично тиристоров 2 и 3) отрицательное смещение. Наличие отрицательного смещени  на тиристорах 1-3 значительно повышает устойчивость устройства к воздействию нарастающего анодного напр жени . Отсутствие отрицательного смещени  на нижнем тиристоре 4 несущественно, так

0 как его катод заземлен, и можно подать посто нное смещение от внешнего маломощного источника.

Claims (3)

1. После окончани  процесса зар да конденсаторов 6-9 цепь запуска устройства находитс  под потенциалом, равным потенциалу на клемме 5. Напр жение .между конденсаторами делитс  пропорционально суммарным сопротивлени м утечки тиристоров 1-4 и резисторов 44-47. При подаче сигнала управлени  на клемму 43, т. е. на управл- ющий электрод тиристора 4, последний переходит в открытое состо ние, напр жение на нем падает и конденсатор 9 разр жаетс  через открытый тиристор по цепи: катушка индуктивности 36, управл ющий переход тиристора 3, открытый тиристор 4, обмотка 17 импульсного трансформатора 13. После включени  тиристора 4 происходит перераспределение потенциала в цепи запуска с большой скоростью (доли микросекунды ) между конденсаторами 6-8, что вызывает дозар д конденсаторов, ток дозар да идет но цепи: конденсатор 6, диод 22, смеш,енный в пр мом направлении, стабилитрон 30, резистор 26, управл ющий переход тиристора 1, стабилитрон 40, диод 37, включенный в пр мом направлении, конденсатор 7 и т. д. через открытый тиристор 4 на землю. Практически весь ток дозар да конденсаторов протекает одновременно через улравл юн 1ие элekтpoды еще не включивщихс  тиристоров 1-3. Протекание положительного тока управлени  вызывает их одновременное включение. Если величина тока дозар да конденсаторов 6-8 недостаточна дл  включени  тиристоров 1-3, их запуск осуществл етс  последовательно: тиристор 3 включаетс  током разр да конденсатора 9, тиристор 2 - током разр да конденсатора 8 после включени  тиристора 3, тиристор 1 - током разр да конденсатора 7 после включени  тиристора 2. При включении тиристоров I-4 ток разр да конденсаторов протекает через первичные обмотки 14-17 импульсных трансформаторов 10-13, при этом поступает дополнительный ток управлени  на включающиес  тиристоры, что способствует улучшению условий включени  тиристоров , а при последовательном запуске поддерживает тиристоры в открытом состо нии. Оба механизма включени  (одновременный и последовательный) действуют в одно и то же врем  и таким образом обеспечиваетс  устойчивый запуск устройства в любых схемах применени . При последующей подаче аподного напр жени  на клемму 5, а затем управл ющего сигнала на входную клемму тиристора 4 описанный процесс повтор етс . Устройство формировани  импульсов, согласно изобретению, обладает повышенной стойкостью к воздействию нарастающего анодного и посто нного анодного напр жени  за счет создани  отрицательного смещени  на управл ющих переходах тиристоров и обеспечивает устойчивый запуск последовательно соединенных тиристоров, независимо от параметров формирующих элементов, путем совместного использовани  одновременного и последовательного механизма включени  в одном устройстве. Формула изобретени  1.Устройство формировани  импульсов по авт. св. XQ 532175, отличающеес  тем, что, с целью повышгни  надежности, оно дополнительно содержит п цепей, кажда  из которых образована последовательно соединенными стабилитроном и резистором, п - 1 цепей, кажда  из которых образована встречно-последовательно соединенными стабилитроном и диодом, п п - 1 катушек индуктивности, при этом дополнительные цепи из последовательно соединенных стабилитронов и резисторов включены между управл ющими электродами тиристоров и катодами соответствующих зар дных диодов, а стабилитроны ориентированы катодами к катодам зар дных диодов; дополнительные цепи из встречно-последовательно соединенных стабилитронов и диодов включены между анодами тиристоров, кроме крайнего тиристора , подсоединенного к источнику питани , и вторыми обкладками соответствующих конденсаторов, причем стабилитроны ориентированы катодами к анодам тиристоров , дополнительные катушки индуктивности включены между вторыми обкладками конденсаторов , кроме крайнего конденсатора, подсоединенного к источнику питани , и управл ющими электродами тиристоров, катоды которых соединены с анодами соответствующих тиристоров.
2. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что оно допо. нительно содержит п резисторов , включенных между катодами тиристоров и вторыми обкладками соответствующих конденсаторов.
3. 3.Устройство но п. 1, отличающеес  тем, что оно дополнительно содержит п цепей, кажда  из которых образована последовательно соединенными диодом и резистором и включена между первой обкладкой конденсатора и первичной обмоткой трансформатора , причем диод ориентирован катодом к первой обкладке конденсатора.

   ;з

   (Puj.l

   iPuiZ