SU760416A1

SU760416A1 - Устройство защиты клистрона

Info

Publication number: SU760416A1
Application number: SU782618506A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr E Raevskij; Anatolij Gryzlov; Yurij V Solovev
Original assignee: Aleksandr E Raevskij; Anatolij Gryzlov; Yurij V Solovev
Priority date: 1978-05-10
Filing date: 1978-05-10
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к. области импульсной техники и может быть использовано прй разработке систем импульсного питания линейных ускорите- 5

• лей, а также другой; электрофизической. аппаратуры.

Известно устройство быстродействующей защиты от пробоев в нагрузке, содержащее источник питания, высоко- 10 вольтную нагрузку непрерывного действия, тиратрон с цепью поджигарезисторы и электронную лампу [1].

Известно также устройство, содержащее высоковольтный источник, Соеди-^д ненный с накопительным конденсатором, к которому через ограничительный резистор подключен катод клистрона, а его анод — к общей шине, подмодулятор, включенный между катодом и управзд

? лякхцей сеткой клистрона, разделитель-; ный силовой трансформатор, подключенный к подмодулятору [2].

Оба устройства обладают общим существенным недостатком — неполным 25 отключением напряжения на клистроне, в момент его пробоя. Это объясняется тем, что в момент пробоя сопротивление клистрона резко уменьшается и становится, соизмеримым с сопротивле- зд

нием защитных цепей. В результате этого даже при наличии защиты часть энергии накопительного конденсатора рассеивается на клистроне, а это в свою очередь снижает как срок службы клистрона, так' И эффективность защиты., ' ' . ',

Целью изобретения является полное отключение напряжения на клистроне в момент его. пробоя и тем самым повышение' эффективности защиты.

Поставленная цель достигается тем, что между высоковольтным выводом накопительного конденсатора и общей шиной включены последовательно соединенные разрядник и первая обмотка компенсационного импульсного трансформатора, вторая обмотка которого нагружена на ограничительный резистор_дсоединяющий высоковольтный вывод накопительного конденсатора й катод · клистрона, а третья обмотка подключена через ;токоограничивающий резистор к промежутку катод-управляющий электрод разрядника, причем первая и вторая обмотки включены согласно, а первая и.третья обмотки — встречно.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства зашиты клистрона.

760416

Высоковольтный источник питания 1 подключен к 'высоковольтному выводу накопительного конденсатора 2, к которому через ограничительный резистор 3 подключен катод клистрона 4, а анод клистрона подключен к общей шине. <Между катодом и управляющей сеткой ³клистрона включён подмодулятор 5, содержащий источник отрицательного смещения и генератор управляющих импульсов. Подмодулятор соединен, с сетью . переменного тока при помощи разделительного силового трансформатора 6.

Между высоковольтным выводом накопительного конденсатора и общей шиной включены последовательно соединенные управляемый разрядник 7 и первая об- 15 мотка компенсационного импульсного трансформатора 8. Вторая обмотка импульсного трансформатора нагружена на ограничительный резистор', а третья обмотка через токоограничивающий 20 резистор 9 подключена к промежутку катод-управляющий электрод управляемого разрядника.

Устройство защиты клистрона ра- 25 ботает следующим образом. В исходном состоянии клистрон 4 закрыт по сетке отрицательным смещением, поступающим с подмодуг.ятора 5. К катоду клистрона

4. прикладывается постоянное -отрицательное напряжение с высоковольтного источника питания 1. Клистрон переходит в рабочее состояние, когда на его сетку поступают.управляющие импульсы с подмодулятора 5. Однако при работе клистрона могут иметь место искрения или пробои, сопровождающиеся резким увеличением тока. Увеличение тока в момент пробоя клистрона создаёт скачок напряжения на ограничительном резисторе 3 и второй обмот- 40 кё компенсационного трансформатора 8. Этим скачком напряжения при помощи третьей обмотки трансформатора 8 запускается управляемый разрядник 7, после чего начинается, разряд нако- 45 пительного конденсатора 2 через первую обмотку трансформатора 8 и разрядник 7, причем нагрузкой, определяющей время разряда накопительного конденсатора 2, является ограничитель-зд

ный резистор 3, включенный параллельно выводам второй обмотки трансформатора 8. Первая и вторая обмотка трансформатора 8 имеют⁴одинаковое число витков и включены согласно в результате чего при разряде накопительного конденсатора 2 через разрядник 7 к катоду клистрона прикладывается импульс обратной (положительной) полярности, по амплитуде и форме повторяющий напряжение на накопительном кон- 60 денсаторе. Таким образом, в момент пробоя к катоду клистрона прикладываются два напряжения: прямое напряжение на накопительном конденсаторе и обратное напряжение на второй об- 65

мотке компенсационного трансформатора, а так как они по амплитуде и форме идентичны, то результирующее напряжение на катоде клистрона будет равно нулю.

Преимущество устройства защиты состоит в том, что в момент пробоя на клистрон прикладывается обратное напряжение, которое, препятствует развитию дугового разряда и разрушению прибора. Расчеты' показали, что быстродействие устройства защиты,; которое полностью определяется параметрами компенсационного импульсного трансформатора и управляемого разрядника составляет 0,1-0,2 мкс. Прй таком быстродействии рассеиваемая энергия на клистроне в момент его пробоя не превышает 1—2 3 тогда, как Допустимая энергия составляет 15 3. Уменьшение рассеиваемой энергии позволяет значительно увеличить срок службы клистрона до нескольких десятков тысяч часов. Такое решение устройства защиты позволит полностью ликвидировать разрушение клистрона при пробоях, существенно повысить надежность, срок службы и эффективность Использования аппаратуры.

Claims

Формула изобретения

Устройство защиты клистрона, содержащее высоковольтный источник питания, соединенный с накопительным конденсатором, к которому через ограничительный резистор подключен катод клистрона, а его анод — к общей шине, подмодулятор, включенный между катодом и управляющей сеткой клистрона, разделительный силовой трансформатор, подключенный к подмодулятору, от лйчающееся тем, что, с целью полного отключения напряжения на клистроне в момент его пробоя и тем самым повышением эффективности защиты, между высоковольтным выводом накопительного конденсатора и общей шиной включены последовательно соединенные разрядник й первая обмотка компенсационного импульсного трансформатора, вторая обмотка которого 'нагружена на ограничительный резистор, соединяющий высоковольтный вывод накопительного конденсатора и катод клистрона, а третья обмотка подключена через токоограничивающий резистор к промежутку катод-управлякадий электрод разрядника, причем первая и вторая обмотки включены согласно, а первая и третья — встречно.