SU790138A2

SU790138A2 - Generator

Info

Publication number: SU790138A2
Application number: SU762425202A
Authority: SU
Inventors: Адольф Максович Рывкин; Семен Маркович Сирота; Юрий Николаевич Дуров
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6517
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1976-11-29
Publication date: 1980-12-23

Description

II

изобретение относитс к импульсной технике и, в частности, касаетс устройств дл питани высокоинтен-г сивных источников света - кольцевых безэлектродных импульсных ламп (КБИЛ), которые представл ют собой виток вторичной обмотки трансформа тора, магнитопровод которого выпол нен из ферритовых стержней. Кольцо лампы - стекл нное, заполненное газом , в котором под воздействием наведенной ЭДС трансформации развиваетс разр д, образукхций световой поток с амплитудой силы света 5001500 ксв. . .The invention relates to a pulsed technique and, in particular, relates to devices for feeding high-intensity light sources — ring electrodeless pulsed lamps (CBILs), which are a coil of a secondary winding of a transformer, whose magnetic circuit is made of ferrite rods. The lamp ring is a glass filled with gas in which, under the influence of induced emf of a transformation, a discharge develops, a luminous flux with an amplitude of luminous intensity of 5001500 csv. . .

По основному авт. св. 299021 известен генератор мощных Импульсов, содержащий источник питани ,:ксшебательный контур, состо щий из конденсатора , дроссел , тиристора с диодами, элементы смещени и цепь нагрузки, включающую в себ обмотку выходного импульсного трансф Ч5матора и диод J.- Дл надежной работы лампы (.КБИЛ необходимо обеспечить прохождение через первичную обмотку рабочего трансформатора нескольких илшульсов тока с частотой до 500 кГц, затухак цих на прот жении 5-6 периодов,According to the main author. St. 299021 is known as a high-power pulse generator containing a power source: a magic circuit consisting of a capacitor, a throttle, a thyristor with diodes, bias elements and a load circuit including a winding of the output pulse transducer and diode J.- For reliable lamp operation (. KBIL it is necessary to ensure the passage through the primary winding of the working transformer of several pulses of current with a frequency of up to 500 kHz, damping for 5-6 periods,

а напр жение на первичной обмотке Возбуждени должно составл ть 1520 кВ при первом импульсе тока 500 А и больше.and the voltage on the primary field of the Excitation should be 1520 kV at the first current pulse of 500 A and more.

5 Однако данное устройство не позвол ет получить на обмотке рабочего трансформатора КБИЛ требуемое напр жение . Кроме того, в схеме отсутствуют необходимые по частоте5 However, this device does not allow to obtain the required voltage on the winding of the working transformer of KIBIL. In addition, the scheme lacks the necessary frequency

10 колебани тока.10 current fluctuations.

Цель изобретени - повышение частоты и напр жени выходных сигналов .The purpose of the invention is to increase the frequency and voltage of the output signals.

«5 Указанна цель достигаетс тем, что генератор, содержащий источник питани , колебательный контур, состо щий из конденсатора, дроссел , тиристора с силовыми диодами и"5 This goal is achieved by the fact that a generator containing a power source, an oscillating circuit consisting of a capacitor, a throttle, a thyristor with power diodes and

2Q цепь нагрузки, состо щую из обмотки выходного импульсного трансформатора и диода, дополнительно снабжен конденсатором-и коммутирующим элементом с двухсторонней проводимостью, причем конденсатор включен последовательно с первичной обмоткой выходного импульсного трансформатора , коммутирующий элемент включен параллельно последовательн2Q a load circuit consisting of a winding of the output pulse transformer and a diode is additionally equipped with a capacitor-and switching element with two-way conductivity, the capacitor being connected in series with the primary winding of the output pulse transformer, the switching element is connected in parallel with

30 соединенным дополнительному кон ..iOriCvi.i ору и jiepbji4ni,jii ovyjiOiKtj выход импульсного трансформатора, а емкость дополнительного конденсатора по крайней мере на пор док меньше емкости конденсатора колебательного контура.30 connected to an additional end. IOriCvi.i oro and jiepbji4ni, jii ovyjiOiKtj pulse transformer output, and the capacity of the additional capacitor is at least an order of magnitude smaller than the capacitor of the oscillating circuit.

Кроме того, коммутирующий элемен образован параллельно соединенными дросселем насыщени и диодом, включенным встречно по отношению к диод цепи, первичной обмотки вьгходного импульсного трансформатора.In addition, the switching element is formed by parallel-connected saturation inductor and a diode connected in opposite to the diode of the circuit, the primary winding of the output pulse transformer.

Принципиальна электрическа схема генератора представлена на чертеже .The principal electrical circuit of the generator is shown in the drawing.

Колебательный контур генератора состоит из конденсатора 1, дроссел 2, диода 3, тиристора 4 с ограничительным дросселем 5,i диода 6 (работает при протекании тока через диод 3), диода 7 и элементов смещени конденсатора 8 и резистора 9, необходимых дл запирани тиристора 4. Контур ударного возбуждени включае в себ конденсатор 10, первичную обмотку 11 рабочего трансформатора КБИЛ 12, коммутирующий элемент, состо щий из дроссел насыщени 13 и диода 14. Питание обмотки подмагничивани дроссел насыщени 13 осуществл етс от источника через реактор 15. Питание устройства производитс от источника посто нного напр жени через зар дный блок 16.The oscillatory circuit of the generator consists of a capacitor 1, droplets 2, diode 3, thyristor 4 with limiting choke 5, i diode 6 (works when current flows through diode 3), diode 7 and capacitor bias elements 8 and a resistor 9 needed to lock the thyristor 4 The shock excitation circuit includes a capacitor 10, the primary winding 11 of a working transformer of KIBEL 12, a switching element consisting of saturation droplets 13 and a diode 14. The power supply of the saturation bias bias winding 13 is supplied from a source through a reactor 15. The device is powered from a constant voltage source through the charging unit 16.

В подготовленном к работе состо нии конденсатор 1 зар жен, и во всех контурах схемы токи равны нулюIn the state prepared for operation, capacitor 1 is charged, and in all circuits of the circuit the currents are zero.

Генератор работает следукшщм образом . Дл зажигани импульсного разр да в кольцевой безэлектродной лампе (КБИЛ) 12 на управл ющий элекрод тиристора 4 подаетс отпирающий импульс. Отпирание тиристора вызыва разр д конденсатора 1. Перва полув на тока проходит через диод 3 и тиристор 4. Втора полуволна тока обр ного знака проходит через диод 6 и диод 3. Диод 3 пропускает обратный ток небольшое врем , по истечении которого быстро запираетс . Ток колебательного процесса столь же быстро переходит в параллельную ветвь, состо щую из обмотки 11, конденсатора 10 и диода 7. Дроссель 13 в это врем находитс в ненасыщенном состо нии и представл ет собой большое сопротивление. Так как емкость конденсатора 10 намного меньше чем конденсаторов 1 и 8, ток цепи резко падает: и на дросселе 2возникает больша ЭДС самоиндукции , совпадающа по знаку с остаточным напр жением на конденсаторе 1. Тогда конденсатор 10 оказываетс зар женным до напр жени , близкого к сумме напр жений на конденсаторе 1 и дросселе 2. Врем перемагничи™ вани дроссел 13 достаточно дл зар да конденсатора 10 (причемThe generator works in the following way. In order to ignite a pulse discharge in an annular electrodeless lamp (CDIL) 12, a trigger pulse is applied to the thyristor control electrode 4. The unlocking of the thyristor causes the discharge of capacitor 1. The first half-current passes through diode 3 and thyristor 4. The second half-wave of the current mark passes through diode 6 and diode 3. The diode 3 transmits a reverse current for a short time, after which it quickly closes. The current of the oscillatory process just as quickly passes into a parallel branch consisting of winding 11, capacitor 10 and diode 7. At this time, choke 13 is in an unsaturated state and is a large resistance. Since the capacitance of capacitor 10 is much less than capacitors 1 and 8, the current of the circuit drops sharply: and a large self-induced emf arises at inductor 2, which coincides in sign with the residual voltage on capacitor 1. Then the capacitor 10 is charged to a voltage close to the sum the voltage across the capacitor 1 and choke 2. The remagnetizing time of the chokes 13 is enough to charge the capacitor 10 (and

шиос 1аходитс на ниухней обмотке конденсатора). После зар да этого конденсатора дроссель переходит в насыщенное состо ние, при котором его индуктивность резко уменьшаетс .образуетс контур ударного возбуждени конденсатора 10, первичной Ъбмотки 11 рабочего трансформатора, дроссел 13 и диода 14, и начинаетс колебательный перезар д конденсатора 10. После достижени максимума тока в этом контуре пол рность напр жени на диоде 14 мен етс , ток вообще не ограничиваетс остаточной индуктивностью, дроссел 13. Следующий полупериод не полностью ограничен этой индуктивностью, так как диод 14 не успевает восстановить сво электрическую прочность. Затем ток оп ть беспреп тственно протекает через диод 14 и т.д. до полного затухани . В момент начала колебательного перезар да в контуре в кольцевой безэлектродной лампе развиваетс газовый разр д, дающий мощную вспышку света. Одновременно при насыщении дроссел происходит окончание перезар да колебательного контура.Shios 1 is located on the lower winding of the capacitor). After charging this capacitor, the choke enters a saturated state, in which its inductance decreases sharply. A shock excitation circuit of the capacitor 10, the primary bw of the working transformer, throttle 13 and diode 14 begins, and the oscillatory overcharge of the capacitor 10 begins. In this circuit, the polarity of the voltage on the diode 14 varies, the current is not limited at all by the residual inductance, droplet 13. The next half-period is not completely limited by this inductance, since the diode is 14 n time to restore its dielectric strength. Then, the current flows through the diode 14 again, and so on. before complete attenuation. At the onset of the oscillatory recharge in the circuit, a gas discharge develops in the ring electrodeless lamp, giving a powerful flash of light. At the same time with the saturation of the throttles, the end of the recharge and the oscillatory circuit occurs.

На конденсаторе 1 восстанавливаетс положительное напр жение. Конденсатор 8 задерживает восстановлени этого напр жени , что позвол ет тиристору 4 восстановить свои управл ющие свойства. Резистор 9 вл етс разр дным сопротивлением. После дозар да конденсатора 1 схема готова к повторному действию. Дроссель 5 позвол ет при необходимости снизить скорость нарастани тока в тиристоре 4. Дозар д конденсатора 1 осуществл етс от источника питани через зар дный блок 16. Последний позвол ет осуществл ть быстрый дозар д конденсатора , благодар чему достигаетс повышение частоты следовани импульсов света.A positive voltage is restored on the capacitor 1. Capacitor 8 retards the recovery of this voltage, which allows thyristor 4 to regain its control properties. Resistor 9 is a discharge resistance. After charging the capacitor 1, the circuit is ready for re-action. Choke 5 makes it possible, if necessary, to reduce the rate of current rise in thyristor 4. Dozar of capacitor 1 is supplied from the power source through the charging unit 16. The latter allows for fast charging of the capacitor, thereby achieving an increase in the pulse frequency of the light.

Предлагаемый генератор позвол ет получить на нагрузке напр жение в 2 и более раз больше, чем напр жение питани схемы. Действительно, индуктивность обмотки 11 мала и емкость конденсатора 1 достаточно велика , поэтому почти вс энерги , запасенна в ветви конденсатора 1 и в дро.сселе 2, переходит в зар д конденсатора 10. При этом на конденсаторе 10 образуетс напр жение тем большей величины, чем меньше его емкость. Далее это напр жение прикладываетс к нагрузке (обмоткаThe proposed generator makes it possible to obtain a voltage of 2 times or more on the load than the supply voltage of the circuit. Indeed, the inductance of the winding 11 is small and the capacitance of capacitor 1 is sufficiently large, therefore almost all the energy stored in the branch of capacitor 1 and in droplet 2 goes into the charge of capacitor 10. At the same time, a voltage of higher magnitude is formed on capacitor 10 less its capacity. Further, this voltage is applied to the load (winding

и;.and;.

Другим преимуществом предлагаемого генератора вл етс возможность получени в контуре нагрузки( более высокой частоты чем та, котора обусловлена контуром из конде.нсатора 1 и дроссел 2.Another advantage of the proposed generator is the possibility of obtaining in the circuit a load (higher frequency than that caused by the circuit from the conductor 1 and the throttle 2.

- Снижение напр жени -питани удешевл ет устройство, так как умень-.- Reducing the voltage of the power supply reduces the cost of the device, as it decreases.

Claims

Claim

1. Generator for autost. " 299021, characterized in that, in order to increase the frequency and voltage of the output signals, it further comprises a capacitor and a diode connected in opposition to the diode of the primary circuit of the output pulse transformer.

20 Sources of information taken into account during the examination 1. USSR copyright certificate. No. 299021, cl. H 03 K 3/335, 1968,