SU760417A1 - Высоковольтный генератор импульсных напряжений 1 2 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники.

Известен генератор импульсных напряжений, использующий принцип умножения напряжения по схеме АркадьеваМаркса , этот генератор состоит из не скольких ступеней умножения напряжения , каждая из которых содержит последовательно включенные, разрядники и конденсаторы [ΐ] .

При работе генератора в процессе срабатывания разрядников перенапряжения на их· электродах, вызывающих их пробой, зависят в основном от соотношения паразитных емкостей элемен-15 тов электрической схемы между собой и относительно земли,, что существенно сказывается на форме генерируемых импульсов, фронт которых бывает затяйут во времени, что является основ-. 20 ным их недостатком.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является высоковольтный генератор импульсных напряжений , содержащий последовательно 25 соединенные ступени умножения напряжения/ собранные по схеме АркадьеваМаркса, импульсные трансформаторы и нагрузку, подсоединенную к выходу генератора [2^-]. 30

10

Для этого генератора характерна недостаточная ширина зоны устойчивого срабатывания.

Это' объясняется тем, что поджигающий импульс формируется за счет электрической связи поджигающего электрода с определенными точками схемы через активные или реактивные-элементы, кроме того, пробой и 'поддержание горения разрядников возможно только при наличии паразитных емкостей, которые должны обеспечивать поддержание развития разряда до пробоя последнего разрядника на нагрузку, но в связи с большим расстоянием элементов генератора сверхвысоких напряжений относительно земли уменьшается паразитная емкость, что ведёт к ухудшению условий срабатывания разрядников.

Цель изобрётения - расширение зоны устойчивого срабатывания.

Доставленная' цель достигается тем, что в высоковольтном генераторе импульсных напряжений, содержащем последовательно соединенные ступени умножения напряжения, собранные по схеме Аркадьева-Маркса, импульсные трансформаторы и нагрузку, подсоединенную к выходу генератора, каждый из разрядников имеет поджигающий электрод,

760417

основные электрода которых, кроме последнего,шунтированы цепью, состоящей из последовательно.соединенных первичной обмотки импульсного трансформатора и'дополнительного конденсатора , при этом вторичная обмотка импульсного трансформатора соединена между основным и поджигающим электродами разрядника следующего каскада.

На чертежеприведена принципиальная схема генератора импульсных напряжений.

Генератор содержит, накопительные ^: 'конденсаторы 1, 2,^;3 зарядные резисторы 4-9, разрядники 10, 11, 12, поджигающие электроды 13, 14, 15 дополнительные конденсаторы 16, 17, 18,

:. импульсные трансформаторы 19 , 20, 21 ' Отсекающий разрядник 22, нагрузку :

23, клеммы 24, 25 для включения зарядного напряжения, клемму 26 для подачи внешнего поджигающего импульса,

' поджигающий электрод 27.

Генератор состоит из трех однотипных каскадов. Каждый каскад состоит

' из накопительного конденсатора 1, (цифровые обозначения относятся к первому каскаду), который заряжается черёз зарядные резисторы 4 и 7.В разрядной цепи установлен разрядник 10,' паТрайлельнос ним подсоединены до- / полнительный конденсатор 16 и Первичная обмотка импульс ного трансформатора 19'. Вторичная обмотка импульсного

' трансформатора подключена к поджигающему электроду 14 разрядника, 11. ’

При Данной схеме генератора импульсных напряжений очевидно, что емкость элементов электрической системы относительно земли может быть сколь угодно малой, так как разрядники шунтированы дополнительными конденсаторами, с помощью которых осуществляется поддержание горения разряда в раз рядниках. .·

Высоковольтный генератор, импульсного напряжения работает следующим образом.

Накопительные конденсаторы 1-3 эа" параллельно через резисторы

4-9 от источника высокого напряжения ......через клеммы 24-25. От этого же йсточ. ника .через первичные обмотки импульсных трансформаторов 19-20, заряжаются дополнительные конденсаторы 16,

17, · 18. Разрядный цикл генератора начинается после внешнего поджигающего импульсана поджигающий электрод 13, разрядника первой ступени генератора через клемму 26. При этом дополнительный конденсатор 16 разряжается через первичную обмотку импульсного трансформатора 19. По достижении напряжением поджига на электроде 14 порога срабатывания, определяемого па рамётрами конденсатора 16 и импульсного трансформатора 19, проискодит 'запуск ступени генератора и т.д.

На разрядном промежутке отсекаюс щего разрядника 22, служащего для

подачи высокого напряжения на нагрузч ку 23, возникают перенапряжения, не превышающие зарядного напряжения. В .

'противном случае пробой разрядника

/_ 22 может наступать до срабатывания * последних ступеней Пенератора, поэтому в качестве отсекающего разрядника 22 использован трехэлектродный разрядник’, имеющий широкую зону' срабатывания .

15 ' таким образом, достоинством пред' лакаемого генератора является отсут- ..

' ствие перенапряжений между основными ' электродами разрядников из-за наличия шунтирующих ёмкостей. Быстродействие

20 и ширина Зоны устойчивого срабатыва‘ния разрядников достигаются выбором

. поджигающего импульса по амплитудё и полярности . Амплитуда импульса регу- . лируетсЯ'параметрами шунтирующей цепи

25 и коэффициентом трансформации импульс ного трансформатора. Полярность обеспечивается ^: соответствующим включением концов вторичной обмотки импульсного трансформатора.

30 испытания генератора показали, что ширина устойчивого срабатывания увели.....чилась в два раза по сравнению с известным’. 5

35

Claims (1)

1. Формула изобретения

   45

   Высоковольтный генератор импульсных напряжений, содержащий последова/ тельно’ соединённые’ ступени умножения \ 40 напряжения, собранные по схеме Арка^: дьева-Маркса, импульсныетрансформаторы и'нагрузку, подсоединённую к выходу генератора, от л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения зоны устойчивого срабатывания, каждый из'разрядников имеет поджигающий электрод, основные электроды которых, кроме последнего; шунтированы цепью, состоящей из последовательно 'соединенных первичной обмотки импульсного . 50 трансформатора и дополнйтельного конденсатора., при этом вторичная омботка .импульсного трансформатора соединена между основным и поджигающим электродами разрядника следующего каскада,

   55 .