close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7651

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7651
(13) C1
(19)
(46) 2005.12.30
(12)
7
(51) H 03K 3/53
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ
ГЕНЕРАТОР
BY 7651 C1 2005.12.30
(21) Номер заявки: a 20030173
(22) 2003.02.27
(43) 2003.09.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт молекулярной и атомной физики Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Автор: Чивель Юрий Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт молекулярной и атомной физики Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) Козлов М.И., Джунов В.А. и др. Генератор импульсных напряжений Аркадьева-Маркса с выпрямительными элементами // Приборы и техника эксперимента. - № 3. - 1984. - С. 96-97.
RU 2026603 C1, 1995.
RU 2072625 C1, 1997.
SU 1408525 A1, 1988.
SU 1478305 A2, 1989.
SU 1455384 A1, 1989.
(57)
Импульсно-периодический высоковольтный генератор с умножением напряжения, содержащий электрически связанные между собой N конденсаторов, N коммутаторов и источник выпрямленного напряжения, при этом зарядная цепь каждого конденсатора включает выпрямительный элемент, отличающийся тем, что каждая ступень генератора
выполнена с питанием от отдельного источника выпрямленного напряжения, а зарядная
цепь каждого конденсатора содержит индуктивно-резистивно-емкостной фильтр с постоянной времени LC >> τ, индуктивностью L << T/C0 и сопротивлением R << T/C, где τ длительность импульса генератора, T - период следования импульсов генератора, C0 - емкость ступени генератора, C - емкость фильтра.
BY 7651 C1 2005.12.30
Данное изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано при создании высоковольтных импульсных устройств в ускорительной технике, физике плазмы, в том числе устройств, работающих с высокой частотой
повторения импульсов.
Известен (Месяц Г.А., Насибов А.С., Кремнев В.В. Формирование наносекундных
импульсов высокого напряжения. - M.: Энергия, 1970. - С. 40) импульсный высоковольтный генератор с умножением напряжения, состоящий из набора конденсаторов, источника
выпрямленного напряжения, зарядных сопротивлений и коммутирующих разрядников.
Недостаток этого устройства состоит в использовании большого количества разделительных сопротивлений, сопротивление которых соизмеримо с сопротивлением нагрузки,
создающих большие потери энергии и препятствующих работе генератора в импульсно
периодическом режиме с высокой частотой повторения импульсов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является описанный в работе Козлова М.И., Джунова B.A. и др. Генератор импульсных напряжений
Аркадьева-Маркса с выпрямительными элементами // Приборы и техника эксперимента. № 3, 1984. - С. 96-97) импульсный генератор с умножением напряжения, состоящий из
нескольких конденсаторов с последовательно включенными двумя выпрямительными
элементами в цепи каждого конденсатора, которые соединяются параллельно и заряжаются от одного источника выпрямленного напряжения через разделительные сопротивления
до напряжения источника питания U и коммутирующих разрядников. При срабатывании
разрядников конденсаторы соединяются последовательно и на нагрузке образуется импульс напряжения с амплитудой, близкой к N⋅U.
Недостатком данного устройства является наличие большого числа разделительных
сопротивлений в цепи, что приводит к большим потерям энергии и препятствует повышению частоты срабатывания генератора особенно при переходе в микро и миллисекундный
диапазон длительностей генерируемых импульсов.
Задачей данного изобретения является создание импульсно-периодического генератора высоковольтных импульсов, работающего в микро-миллисекундном диапазоне длительностей импульсов с частотой повторения, ограничиваемой предельными токами цепи
заряда и емкостью ступени, с минимальными потерями энергии, что обеспечит повышение частоты срабатывания и расширение области применения генераторов с умножением
напряжения.
Для выполнения поставленной задачи предложен импульсно-периодический высоковольтный генератор с умножением напряжения, содержащий электрически связанные между собой N конденсаторов, N коммутаторов и источник выпрямленного напряжения, при
этом зарядная цепь каждого конденсатора включает выпрямительный элемент.
Новым, по мнению автора, является то, что каждая ступень генератора выполнена с
питанием от отдельного источника выпрямленного напряжения, а зарядная цепь каждого
конденсатора содержит индуктивно-резистивно-емкостной фильтр с постоянной времени
LC >> τ, индуктивностью L << Т/С0 и сопротивлением R << Т/С, где τ - длительность импульса генератора, T - период следования импульсов генератора, C0 - емкость ступени генератора, С - емкость фильтра.
Сущность изобретения поясняется схемой генератора, изображенной на фигуре.
Генератор содержит N конденсаторов 1 ступени генератора емкостью C0, связанных
посредством N управляемых коммутаторов 2 с нагрузкой 3. Зарядная цепь каждого конденсатора 1 образована источником выпрямленного напряжения 4, выпрямительным элементом ( высоковольтным диодом) 5 и индуктивно-резистивно-емкостным фильтром 6.
Индуктивность L является не только элементом фильтра, но и токоограничивающим элементом в цепи зарядки конденсатора 1 ступени генератора.
2
BY 7651 C1 2005.12.30
Импульсно-периодический высоковольтный генератор работает следующим образом.
Конденсаторы 1 заряжаются через выпрямительные элементы и индуктивности L за характерное время зарядки L⋅C0 до напряжения источника выпрямленного напряжения U.
При срабатывании коммутаторов 2 конденсаторы ступеней соединяются последовательно
и разряжаются на нагрузку 3 за характерное время C0⋅RH/N, где RH - сопротивление нагрузки. На нагрузке формируется импульс напряжения амплитудой близкой к N⋅U.
Питание каждой ступени генератора от отдельного источника выпрямленного напряжения и отсутствие большого числа разделительных сопротивлений позволяет вести зарядку в N раз большими токами, чем в случае зарядки от одного общего источника, а установка в зарядной цепи индуктивно-резистивно-емкостного фильтра позволяет избежать
попадания опасных потенциалов в низковольтную сеть при высоких частотах срабатывания генератора. Это позволяет использовать такой генератор для получения импульсов
большой длительности (микро- и миллисекундных) с частотами повторения в сотни герц.
Таким образом, предлагаемый импульсно-периодический высоковольтный генератор
обеспечивает получение на нагрузке импульсов высокого напряжения с предельными для
зарядной цепи и коммутаторов частотами повторения импульсов, повышение к.п.д. устройства и расширение области применения высоковольтных генераторов с умножением
напряжения.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
110 Кб
Теги
by7651, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа