SU953699A2 - Генератор импульсов высокого напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, в частности к генераторам высоковольтных импульсов, и может быть использовано для испытания изоляции.

По основному авт. св. № 860294 известен генератор импульсов высокого напряжения, содержащий источник питания, подключенный через два защитных дросселя к ступеням накопительных конденсаторов, причем каждая ступень состоит из двух последовательно соедененных конденсаторов. Генератор содер- . жиг также зарядные дроссели, соединенные с одноименными обкладками накопительных конденсаторов между ступенями, и разрядники, включенные между конденсаторами соседних ступеней, при этом общая клемма конденсатора первой ступени подключена к первому полюсу источника питания, через первый защитный дроссель, имеющий отвод , соединенный через разрядник с вторым полюсом., К последнему подключены противоположные Клеммы конденсаторов первой ступени, причем одна из этих Клемм подключена через второй зенитный дроссель. За счет разряда емкостных накопителей на зарядные дроссели, а также продолжающейся после дос5 тижения максимума напряжения инверсии заряда через защитный дроссель с отводом, уровень напряжения на выходе генератора после достижения амплитуды падает по закону косинуса. При достаточно ¹⁰ низкоомной нагрузке падение напряжения на вершине импульса обусловлено также разрядом емкостных накопителей устройства на нагрузку £1).

Однако во многих случаях практики 15 высоковольтной техники требуется плоская вершина импульса или малый спад напряжения на длине импульса.

Целью изобретения является снижение спада напряжения на выходе генератора. ²⁰ Поставленная цель достигается тем, что генератор импульсов высокого напря'жения снабжен блоком запуска с двумя выходами задержанного и опережающего з 953* импульсов, при этом разрядник между первой и второй ступенью, а также разрядник между отводом и вторым полюсом источника выполнены управляемыми, при этом их управляющие электроды поцклю- ₅ чены к выходам блока запуска так, что электрод первого разрядаика подключен к выходу задержанного импульса, а электрод второго разрядника — к выходу опережающего импульсов. 10

Это позволяет, регулируя задержку между запускающими импульсами, добиться такого положения напряжений от инвертируемой и неинвертируемой частей каскада, что вершина импульса на выходе ,5 генератора будет практически прямоугольной.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема генератора; на фиг.2кривые изменения суммарного напряжения ₂₀ на накопителях инвертируемой и неинвер— тируемой частей каскада, а также импульс на выходе генератора.

Источник 1 постоянного (выпрямленно-25 ' го) тока подключен через защитные дроссели 2 и 3 к ступени накопительных конденсаторов 4, по два в каждой ступени. Разрядники 5-7 включены между ступенями, зарядные дроссели 8 включены ме- ₃₀ жду одноименными обкладками накопите^· льных конденсаторов соседних ступеней. Дроссель 2 имеет отвод, между которым и общей заземленной шиной включен дополнительный разрядник 9. Разрядник 9, ₃₅ а также разрядник 5, включенный между первой и второй ступенями, выполнены трехэлектродными управляемыми, управляющий электрод разрядаика 9 подключен к выходу 11 блока 10 запуска, а управ- ₄₀ ляюншй электрод разрядника 5 подключен к выходу 12 блока запуска. Блок 10 запуска имеет регулируемый временной сдвиг между импульсами, выдаваемыми на выходы 11 и 12. _4J

При включении источника 1 конденсаторы 4 заряжаются. После окончания зарядки в момент времени t =О (фиг. 2) от блока 10 запуска выдается первый (опережающий) импульс с выхода 11, запускающий разрядник 9. При этом конденсаторы нижнего плеча схемы перезаряжаются через дроссель 2 и разрядник 9. Спустя время блок 10 запуска с выхода 12 выдает второй (задержанный) импульс, запускающий разрядник 5, После ⁵ срабатывания последнего конденсаторы 4 первой и второй ступеней соединяются последовательно, срабатывает разрядник • 99 4

6, затем разрядник 7 и импульс 13 напряжения выдается на нагрузку. При этом этот импульс 13, появившийся в момент времени-t =-Ц, включает сумму напряжения на конденсаторах верхнего плеча (кривая 14) и сумму напряжений на конденсаторах нижйего плеча (кривая 15). При этом за счет разрядаика на разрядные дроссели 8 и нагрузку при £>-ь^ кривая 14 спадает во времени, а кривая 15 за счет продолжающейся инверсии заряда на конденсаторах 4 нижнегр плеча имеет нарастающий характер. Регулируя время задержки £ , добиваются минимального спада напряжения на выходе генератора в течение требуемой длины импульса At . Д ополнительные возможности регулирования заложены в перемещении точки отвода на дросселе 2, так как при этом меняется период инверсии заряда на конденсаторах нижнего плеча.

Использование изобретения позволяет подучать высоковольтные импульсы микросекундного диапазона практически прямо.угольной формы со спадом не более 1%, тогда как в известном устройстве форма импульса экспоненциальна со спадом более 10%. Такие импульсы представляют собой особую важность при питании ускорителей, требующих моноэнергетичности пучка, а также при некоторых испытаниях изоляции. Генератор позволяет, меняя время задержки и место отвода на дросселе, в широких пределах регулировать форму импульсов, добиваясь прямоугольной, трапецеидальной или колоколообразной.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к высоковольтHog импульсной технике, в часгаости к генераторам высоковольтных импульсов, и может быть использовано дл  испыта-i ни  изол ции. По основному авт. св. Mi 86О294 известен генератор импульс об высокого напр жени , содержащий источник питани , подключенный через два защитных дроссел  к ступен м накопительных конденсаторов , причем кажда  ступень состоит из двух поспедо&ательно соеданетных конденсатрро&. Генератор содержит также зар даые дроссели, соединенные с одноименными обкладками накопительных конденсаторов между ступен ми, и разр дники, включенные между ксжденсаторами соседних ступеней, при этом о& ща  Клемма конденса гора первой ступени подключена к первому полюсу источника питани , через первый защитный дроссель имеющий отвод , соединенный через раз р дник с вторым полюсом,. :К послед е- му подключены противоположные кдаммы конденсаторов первой ступени, причем одна из этих Клемм подключена через зевцитный дроссель. За счет разр да емкостных накопителей на зар дные дроссели , а также продолжающейс  после достижени  максимума напр жени  инверсии зар да через защитный дроссель с отводом , уровень напр жени  на выходе генератора после достижени  амплитуды падает по закону косинуса. При достаточно низкоомной нагрузке падшие напр жени  на вершине импульса обусловлено также разр дом емкостных накопителей устройства на нагрузку Cll. Однако во многих случа х практики высоковольтной техники требуетс  плоска  вершина импульса или малый спад напр жени  на длине импульса. Целью изобретени   вл етс  снижение спада напр жени  на выходе генератора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что генератор импульсов вьсокого напр жени  снабжен блоком запуска с двум  выходами задержанного и опережающего 395 импульсоб, при этом разр дник между первой и второй ступенью, а также разр дрик между отводом и вторым полюсом источника выполнены управл емыми, при этом их управл ющие электроды подключены к выходам блока запуска так, что электрод первого разр даика подключен к выходу засбержанного импульса, а элект род второго разр дника - к выходу опережак цего импульсов. Это позвол ет, регулиру  задержку между запускающими импульсами, добитьс  такого положени  напр жений от инвертируемой и неинвертируемой часте,й каскада , что вершина импульса на выходе генератора будет практически пр моугольной . На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема генератора; на фиг,2 кривые изменени  суммарного напр жени  на накопител х инвертируемой и не твертируемой частей каскада, а также импульс на Выходе генератора. Источник I посто нного ( выпр мленного) тока подключен через защитные дроссели 2 и 3 к ступени- накопительных конденсаторов 4, по цва в каждой ступени. Разр вники 5-7 включены между ступен ми , зар дные дроссели 8 включены между одноименными обкладками накопительных конденсаторов соседних С1упеней. Дроссель 2 имеет отвод, между которым и общей заземленной шиной включен дополнительный разр дник 9. Разр дник 9, S ., , включенный между первой и второй ступен ми, вьтрлнены трехэлектродными управл емыми, управл ющий электрод разр дника 9 подключен к выходу 11 блока Ю запуска, а управл ющий электрод разр даика 5 подключен к выходу 12 блока запуска. Блок 10 запуска имеет регулируемый временной савиг между импульсами, выдаваемыми На выходы .11 и 12. При включении источника 1 конденсаторы 4 зар жаютс . После окснчани  зар дки в момент времени t О ((|иг. 5 от блока Ю запуска выдаетс  первый (опережающий) импульс с выхода 11, запускающий разр дник 9, При этом кшденсаторы нижнего плеча схемы перезар жарютс  через дроссель 2 и разр дник 9, Спуст  врем  -fe блок Ю запуска с ВЬ1хода 12 выдает второй (задержанный) им пульс, заго кающий разр дник 5. После срабатывани  последнего конденсаторы 4 первой и второй ступеней соедин ютс  последовательно, срабатывает разр дник 994 затем разр дник 7 и импульс 13 наггр жени  выдаетс  на нагрузку. При этом етот импульс 13, по вившийс  в момент времени-t -Ц, включает сумму fiаир жениЯ на конденсаторах верхнего плеча (крива  14) и сумму напр жений на конденсаторах нижнего плеча (крива  15). При этом за счет разр дника на разр дные дроссели 8 и нагрузку при крива  14 спадает во времени, а крива  15 за счет продолжак дейс  инверсии зар да на кш денсаторах 4 нижнегр плеча имеет нарастающий характер. Регулиру  врем  задержки t , добиваютс  минимального спап напр жени  на выходе генератора в течение требуемой длины импульса At . Дополнительные возможности регулировани  заложены в перемещении точки отвоца на цросселэ 2, гак как при этом мен етс  период инверсии зар да на конденсаторах нижнего плеча. Использование изобретени  позвол ет подучать высоковольтные импульсы микросекундного циапазона практически пр моУг ольной формы со спацом не более 1%, тогда как в известном устройстве форма импульса экспшенциальна со спацом 1О%. Такие импульсы прецставл ют собой особую важность при питании ус« рителей , требующих моноэнергетичности пучка, а также при некоторых испытани х изол ши. Генератор позвол ет, мен   врем  задержки и место отвода на дросселе, в широких пределах регулировать форму импульсш, добива сь пр моугольной, траVTfllTYOTJriQ TTt-TT ТТ TTir пецеицальной или колоколообразной. Формула изобретени  Генератор импульсов высокого напр жени  по авт. св. N 860294, о т л ичающийс  тем, что, с целью снижени  спада напр жени  на выхода генератора , он снабжен блоком запуска с двум  выходами задержанного и опережающего импульсов, при этом разр дник между первой и второй ступенью, а также разр дник между отводом и вторым полюсом источника вьптолнены управл емыми, при этом их упраВл$пощие электроды подключены к выходам блока запуска так, что электрод первого разр дника подключен к выходу задержанного импульса, а электрод второго разр дника - к выхос операжвющего импульса. Источники информации, Прин тые во внимание при экспертизе 1. Автсрское свидетельство СССР N 860294, 07.08.79.