SU790149A1

SU790149A1 - High-voltage strong square-wave generator

Info

Publication number: SU790149A1
Application number: SU782642101A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Афанасьевич Перунов; Борис Константинович Торопов; Валентин Георгиевич Филиппов; Евгений Николаевич Чернов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6511
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1980-12-23

Description

(54) ГЕНЕРАТОР МОЩНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ(54) HIGH VOLTAGE POWERFUL RECTANGULAR PULSE GENERATOR

.1.one

Изобретение относитс к импульсной технике и может.быть использовано , например, дл питани ускорителей сильноточных электронных пучков .The invention relates to a pulse technique and can be used, for example, to power accelerators of high-current electron beams.

Известен генератор высоковольтных наносекундных импульсов с умножением напр жени , содержащий последовательно соединенные на выходе двухступенчатые формирующие линии с потенциальными выводами, начала первых ступеней которых подключены через дроссели к общему управл емому коммутатору , и неуправл емые коммутаторы, включенные между потенциальными выводами формирующих линий обеих ступеней ti.A generator of high voltage nanosecond pulses with voltage multiplication, containing two-step forming lines connected in series with potential leads, the beginnings of the first steps of which are connected via chokes to a common controlled switch, and uncontrolled switches connected between the potential leads of the forming lines of both steps ti are known.

Генерат ор обладает тем недостатком , что дроссели, кроме того, что они должны быть расчитаны на большие напр (еени , отрицательно вли ют на форму выходного напр жени генератора . Generator op has the disadvantage that chokes, in addition to being designed for large voltages (negatively affect the shape of the output voltage of the generator.

HSBecTeif каскадный генератор пр моугольных .импульсов, содержащий источник питани , зар дные резисторы, двухступенчатые формирующие линии, концы которых включены последовательно , а начала через нелинейные индуктивности подключены к коммутаторамHSBecTeif cascade generator of rectangular pulses containing a power source, charging resistors, two-step forming lines, the ends of which are connected in series, and the beginnings through nonlinear inductances are connected to switches

соединенным последовательно через конденсаторы f2j .connected in series through capacitors f2j.

Нейостатком; указанного генератора вл етс сложность схемы управлени Neurostatic; the specified generator is the complexity of the control circuit

5 коммутаторами, узкий диапазон коммутируемого напр жени без изменени межэлектродных рассто ний, а также малый коэффициент использовани повышающего трансформатора источника 5 switches, a narrow range of switching voltage without changing the interelectrode distance, as well as a low utilization factor of the step-up source transformer

10 питани генератора, что особенно вё1жно при большой энергоемкости генератора , например, до единиц мегаджоулей .10 power supply of the generator, which is especially useful with a high power intensity of the generator, for example, up to units of megajoules.

Цель изобретени - расширить диапазон коммутируемого «апр жени и повысить надежность срабатывани схемы запуска разр дников.The purpose of the invention is to expand the range of switched april and increase the reliability of triggering of the trigger circuit.

Поставленна цель достигаетс тем, что в генераторе мощных пр моуголь2Q ных.импульсов высокого напр жени , содержащем источник питан , зар дные резисторы, последовательно со- . единенные на выходе двухступенчатые формирующие линии, начала первыхThis goal is achieved by the fact that in the generator of high-voltage power impulses of high voltage, containing a power source, charging resistors, are consistently connected. single output two-stage forming lines, the beginning of the first

25 ступеней которых подключены к разр дникам , индуктивности, нагрузку; разр дники выполнены по крайней мере трехэлектродньми, индуктивности введены между цепью зар дных резис тор6в25 stages of which are connected to the discharge, inductance, load; The arresters are at least three-electrode; inductances are introduced between the charge resistor circuit.

30 и одним из крайних электродов разр дНИКОВ , точки соединени индуктивностей и зар дных резисторов подключе- , ны к управл ющим электродам разр дников , а в цепь заземлени конца первой линии включен управл емый разр дник , управл ющий электрод которого соединен с блоком запуска. 30 and one of the extreme electrodes of the discharges, the connection points of the inductances and the charging resistors are connected to the control electrodes of the arresters, and a controlled discharge spark switch is connected to the ground circuit of the end of the first line.

Кроме того, генератор выполнен двухпол рным.In addition, the generator is bipolar.

С целью исключени вли ни на процесс обрабатывани разр дников уровн зар дного напр жени линий,, уп- « равл емые разр дники выполнены многозазорными , управл ющие электроды которых соединены с выходом спиральных генераторов, параллельно входу которых включены стабилизаторы на- 15 пр жени и трехэлектродные разр дники , причем вход спирального генератора через ограничительный резистор включен параллельно многозазорному разр днику.In order to eliminate the influence on the process of processing the voltage level arresters of the lines, the equivalent discharges are made multi-gap, the control electrodes of which are connected to the output of the spiral generators, parallel to the input of which are included voltage regulators and three-electrode arresters, and the input of the spiral generator through the limiting resistor is connected in parallel with the multi-gap discharge.

На фиг. 1 изображена схема генератора; на фиг. 2 - схема варианта генератора с многозазорными разр дниками .FIG. 1 shows a generator circuit; in fig. 2 is a diagram of a variant of a generator with multi gap arresters.

Генератор содержит источник пи- - тани 1, зар дные резисторы 2, последовательно соединенные двойные формирующие линии 3, разр дники: разделительный 4,: управл емые .5 и 6 с управл юишми электродами 7, индуктивности 8, блок запуска 9. Нагрузкой 30 генератора служит резистор 10.The generator contains a source of power 1, charging resistors 2, serially connected double forming lines 3, arresters: isolation 4,: controlled by .5 and 6 with control electrodes 7, inductance 8, starting unit 9. Generator loading 30 serves as a resistor 10.

В варианте генератора с многозаЗорнь ш разр дниками управл ющие электроды 7 последних соединены с выходом спиральных генераторов 11, параллель- 35 но входу которых подключены стабилизатор 12 напр жени , трехэлектродный разр дник 13, вход спирального генератора через ограничительный резистор 14 включен параллельно многоза- зорному разр днику.In the version of the generator with multi-zag w-arresters, the control electrodes 7 of the latter are connected to the output of spiral generators 11, the voltage regulator 12 is connected in parallel with the input, the three-electrode discharge 13, and the input of the spiral generator through the limiting resistor 14 are connected parallel to the multi-discharge day.

генератор работает следующим образом ..the generator works as follows ..

После зар дки линий 3 через зар дные резисторы 2 подачей управл ю- jj щего импульса с блока запуска 9 на управл ющий электрод 7 разр дника 5 последний срабатывает. При этом.потенциалы обкладок всех линий 3 резко измен ют свои-значени . Так потен- лAfter charging the lines 3 through the charging resistors 2 by applying a control jjj pulse from the starting unit 9 to the control electrode 7 of the arrester 5, the latter is triggered. In this case, the potentials of the plates of all lines 3 drastically change their values. So potential

. циал обкладок А и С от величины, например , +U измен етс до О, а потенциал обкладок В становитс равным -Ue . При этом переходном процессе на всех инд уктивност х 8 возникает импульс ,. напр жени величиной до UQ , который прикладываетс к управл ющему зазору разв дников 6. Последние практически одновременно срабатывают, производ коммутацию двойных формирующих линий. Через врем , равное аре- 0 мени пробега волны по одной ступени линий 3, на нагрузке по вл етс импульс напр жени , амплитуда которого равна nUo, где п - число линий. Длительность пр моугольного импульса 65. The diameter of the plates A and C from, for example, + U changes to O, and the potential of the plates B becomes equal to-Ue. During this transition process, an impulse appears on all indus activity x 8,. voltages up to UQ, which are applied to the control gap of the drivers 6. The latter almost simultaneously trigger, producing the commutation of double forming lines. After a time equal to the range of the wave path along one step of lines 3, a voltage pulse appears on the load, the amplitude of which is nUo, where n is the number of lines. Rectangular pulse duration 65

равна удвоенному пробегу волны по одной ступе-ни линий.equal to twice the range of the wave on one step-no lines.

В варианте схемы с многозазорными разр дниками (фиг. 2) одновременно с зар дной линией через стабилизатор 12 напр жени и ограничительный резистор 14 происходит зар дка емкости спирального генератора 11. Из-за наличи стабилизатора напр жени величина зар дного напр жени всегда посто нна и не зависит от уровн зар дного напр жени линий, чем достигаетс стабильность срабатывани многозазорных разр дников. При срабатывании разр дника 5, аналогично схеме фиг. 1, срабатывают трехэлектродные разр дники 13, коммутиру спиральные генераторы. Импульсы напр жени , формируемые при этом спиральными генераторами , прикладываютс к управл ющим электродам многозазорных разр дников , последние срабатывают. .In the variant of the circuit with multi gap dischargers (Fig. 2), simultaneously with the charging line through the voltage regulator 12 and the limiting resistor 14, the capacity of the spiral generator 11 is charged. Because of the presence of a voltage regulator, the value of the charging voltage is always constant and does not depend on the level of charge voltage of the lines, which ensures the stability of operation of multigap gaps. When the bit 5 is triggered, similarly to the diagram of FIG. 1, three-electrode arresters triggered 13, switching spiral generators. The voltage pulses generated by the spiral generators are applied to the control electrodes of the multi-gap arresters, the latter are triggered. .

В генераторе расширен диапазон коммутируемых напр жений без изменени межэлектродных рассто ний разр дников , проще и надежнее схема управлени разр дниками. Использование двухпол рного источника питани позвол ет в некоторых случа х увеличит коэффициент использовани повышающего трансформатора и всего источника в целом.In the generator, the range of switching voltages is extended without changing the electrode spacing between the gaps, and the gaps control circuit is simpler and more reliable. The use of a two-pole power supply allows in some cases an increase in the utilization rate of the step-up transformer and the whole source.

Благодар включению в цепь заземлени конца первой линии разр дника и использованию индуктивностей дл запуска разр дников обеспечиваетс практически одновременное срабатывание всех разр дников, коммутирующих двухступенчатые формирующие линии .Due to the inclusion in the ground circuit of the end of the first line of the arrester and the use of inductances for triggering the arresters, almost all of the arresters switching two-step forming lines are triggered simultaneously.

Claims

1.Generator of high-power high-voltage rectangular pulses containing a power source, charging resistors, two-step forming lines sequentially connected at the output, the beginnings of the first steps of which are connected to arresters, inductance, the load, characterized in that in order to extend the range of operation and improving the reliability .. of the circuit for triggering the arresters, the latter are made at least three-electrode, inductances are introduced between the circuit of the charging resistors. and one of the extreme electrodes of the arresters, the connection points of the inductances and the charging resistors are connected to the control electrodes of the arresters, and a controllable arrester whose control electrode is connected to the trigger unit is connected to the ground circuit of the end of the first line.

2. A pop-1 generator, characterized in that, for the purpose of boosts. power source utilization factor, the latter is made doubled.

3. The generator according to claims 1 and 2, which is characterized by the fact that, in order to eliminate the influence on the processing of line voltage level arresters, the controlled arrays are multi-aerated, the control electrodes of which are connected to the output of spiral generators , parallel to the input of which are included voltage regulators and three-electrode arresters, and the input of the spiral generator through the limiting resistor is connected in parallel to the multi-diagonal discharge.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate

4,44310, Cl, H 03 K 3/53, 08/14/72.

2. USSR author's certificate

No. 445313, cl. H 03 K 3/53, 08/01/72.

P

W