Магнітно-напівпровідниковий генератор з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Магнітно-напівпровідниковий генератор з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів, що містить джерело напруги змінного струму, вихідні клеми якого зашунтовані вільними виводами послідовно з'єднаних зарядного дроселя та першого конденсатора, спільна точка якого із зарядним дроселем і вільний вивід першого конденсатора підключені відповідно до вхідного вільного та спільного виводів одноструктурного блока вузлів магнітної компресії імпульсів, до вихідного вільного та спільного виводів котрого підключена первинна обмотка трансформатора, вторинна обмотка якого зашунтована другим конденсатором та відповідно вільними виводами послідовно з'єднаних першого комутаційного дроселя та третього конденсатора, навантаження, позитивна та негативна клеми якого зашунтовані четвертим конденсатором та дроселем без осердя, а негативна клема навантаження підключена до першого виводу п'ятого конденсатора, який відрізняється тим, що до нього додатково введені другий та третій комутаційні дроселі, кожен із яких має відповідно першу, другу та третю, четверту робочі обмотки, а також відповідно першу та другу керуючі обмотки, причому перша та третя робочі обмотки своїми виводами, яким відповідно визначена та не визначена позначка фазного маркування, під'єднані до спільної точки першого комутаційного дроселя та третього конденсатора, друга та четверта робочі обмотки своїми виводами, яким відповідно не визначена та визначена позначка фазного маркування, під'єднані до вільного виводу третього конденсатора, перша та четверта робочі обмотки своїми виводами, що не мають позначок фазного маркування, і друга та третя робочі обмотки своїми виводами, що мають позначки фазного маркування, під'єднані відповідно до другого та першого виводів п'ятого конденсатора, перша та друга керуючі обмотки своїми виводами, які не мають позначок фазного маркування, з'єднані між собою та з дросельним входом LC-фільтра, їх вільні виводи, які мають позначки фазного маркування, під'єднані відповідно до спільної точки першого конденсаторного виходу LC-фільтра з виходом першого регулюючого елемента та до спільної точки другого конденсаторного виходу LC-фільтра з виходом другого регулюючого елемента, входи першого та другого регулюючих елементів і дросельний вихід LC-фільтра під'єднані відповідно до позитивного та негативного вхідних затисків підмагнічування, при цьому перший та другий регулюючі елементи мають по одному керуючому входу, а також узгоджувальний дросель, який включений між другим виводом п'ятого конденсатора та позитивною клемою навантаження.

Текст

Магнітно-напівпровідниковий генератор з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів, що містить джерело напруги змінного струму, вихідні клеми якого зашунтовані вільними виводами послідовно з'єднаних зарядного дроселя та першого конденсатора, спільна точка якого із зарядним дроселем і вільний вивід першого конденсатора підключені відповідно до вхідного вільного та спільного виводів одноструктурного блока вузлів магнітної компресії імпульсів, до вихідного вільного та спільного виводів котрого підключена первинна обмотка трансформатора, вторинна обмотка якого зашунтована другим конденсатором та відповідно вільними виводами послідовно з'єднаних першого комутаційного дроселя та третього конденсатора, навантаження, позитивна та негативна клеми якого зашунтовані четвертим конденсатором та дроселем без осердя, а негативна клема навантаження підключена до першого виводу п'ятого конденсатора, який відрізняється тим, що до нього додатково введені другий та третій комутаційні дроселі, кожен із яких має відповідно першу, другу та третю, четверту робочі U 2 (11) 1 3 робочі обмотки своїми виводами, що не мають позначок фазного маркування, і друга та четверта робочі обмотки своїми виводами, що мають позначки фазного маркування, під'єднані відповідно до позитивної та негативної клем магнітного вузла, а перша та друга керуючі обмотки своїми виводами, яким відповідно не визначена та визначена позначка фазного маркування, з'єднанні між собою, їх вільні виходи, яким відповідно визначена та не визначена позначка фазного маркування, підключені відповідно до позитивного та негативного затисків підмагнічування. Недоліком такого магнітного вузла є те, що він формує вихідні імпульси із зменшеним коефіцієнтом компресії при роботі на активно-індуктивне навантаження внаслідок неузгодженості індуктивності насичених комутаційних дроселів з індуктивністю навантаження. Також неможливе незалежне корегування тактових імпульсів щодо їх амплітуди та щодо потактового підмагнічування комутаційних дроселів з метою зменшення їх індуктивності в насиченому стані. Найбільш близьким по технічній сутності до пристрою, що заявляється, є магнітнонапівпровідниковий генератор прямих та інверсних імпульсів [2], що містить джерело напруги змінного струму, до виводів якого підключені перше та друге зарядні кола, кожне з яких складене із послідовно з'єднаних зарядних дроселя та конденсатора, причому вільний вивід конденсатора другого кола підключений до першого виводу первинної обмотки трансформатора, другий вивід якої з'єднаний з другим виводом джерела живлення, перший та другий дроселі насичення, кожен з яких має по одній робочій та керуючій обмотці, входи робочих обмоток яких окремо підключені до спільних точок зарядних дроселя та конденсатора відповідного першого та другого зарядних кіл, виходи цих робочих обмоток окремо підключені до спільних точок відповідно перших та других накопичувальних конденсаторів і узгоджувальних дроселів, вільні виводи перших накопичувального конденсатора та узгоджувального дроселя під'єднані відповідно до другого та першого виводів первинної обмотки трансформатора, вільні виводи других накопичувального конденсатора та узгоджувального дроселя під'єднані відповідно до першого та другого виводів первинної обмотки трансформатора, вторинна обмотка якого зашунтована третім накопичувальним конденсатором та вхідним вільним і спільним виводами блока наступних вузлів компресії імпульсів, до вихідного вільного та спільного виводів якого підключене однополярне навантаження. Недоліком відомого магнітнонапівпровідникового генератора прямих та інверсних імпульсів є те, що в ньому прямі імпульси першого такту та інверсні імпульси другого такту формуються в колі первинної обмотки трансформатора за допомогою першої та другої структур, кожна з яких має зарядні дросель і конденсатор, дросель насичення, конденсатор та узгоджувальний дросель. Одна із цих структур є додатковою в порівнянні із пристроєм, що заявляється, оскільки в ньому однополярні імпульси формуються у вто 51753 4 ринній обмотці трансформатора. До того ж, всі дроселі насичення і частково трансформатор функціонують в режимах з несиметричним циклом перемагнічування, що, як відомо, призводить до збільшення установлених потужностей індуктивних елементів. Додаткова структура та надлишок установлених потужностей індуктивних елементів ускладнюють відомий генератор. Крім того, відсутнє потактове коригування амплітуди імпульсів струму та передтактова зміна струму підмагнічування, що обмежує функціональні можливості відомого пристрою. Задачею пропонованої корисної моделі є створення магнітно-напівпровідникового генератора з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів, у якому шляхом введення дросельного вузла формування двотактних однополярних імпульсів, що містять другий та третій двообмоткові комутаційні дроселі з керуючими обмотками, спільного для керуючих обмоток LC фільтра та відповідно цим обмоткам першого і другого регулюючих елементів, які мають по одному керуючому входу, узгоджувального дроселя, а також визначенням нових зв'язків відповідно введеним елементам досягається спрощення пристрою та розширення його функціональних можливостей. Зазначена задача вирішується за рахунок того, що в магнітно-напівпровідниковий генератор з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів, що містить джерело напруги змінного струму, вихідні клеми якого зашунтовані вільними виводами послідовно з'єднаних зарядного дроселя та першого конденсатора, спільна точка якого із зарядним дроселем і вільний вивід першого конденсатора підключені відповідно до вхідного вільного та спільного виводів одноструктурного блока вузлів магнітної компресії імпульсів, до вихідного вільного та спільного виводів котрого підключена первинна обмотка трансформатора, вторинна обмотка якого зашунтована другим конденсатором та відповідно вільними виводами послідовно з'єднаних першого комутаційного дроселя та третього конденсатора, навантаження, позитивна і негативна клеми якого зашунтовані четвертим конденсатором та дроселем без осердя, а негативна клема навантаження підключена до першого виводу п'ятого конденсатора, додатково введені другий та третій комутаційні дроселі, кожен із яких має відповідно першу, другу та третю, четверту робочі обмотки, а також відповідно першу та другу, керуючі обмотки, причому перша та третя робочі обмотки своїми виводами, яким відповідно визначена та не визначена позначка фазного маркування, під'єднані до спільної точки першого комутаційного дроселя та третього конденсатора, друга та четверта робочі обмотки своїми виводами, яким відповідно не визначена та визначена позначка фазного маркування, під'єднані до вільного виводу третього конденсатора, перша та четверта робочі обмотки своїми виводами, що не мають позначок фазного маркування, і друга та третя робочі обмотки своїми виводами, що мають позначки фазного маркування, під'єднані відповідно до другого та першого виводів п'ятого 5 конденсатора, перша та друга керуючі обмотки своїми виводами, які не мають позначок фазного маркування, з'єднані між собою та дросельним входом LC- фільтра, їх вільні виводи, які мають позначки фазного маркування, під'єднані відповідно до спільної точки першого конденсаторного виходу LC- фільтра з виходом першого регулюючого елемента та до спільної точки другого конденсаторного виходу LC- фільтра з виходом другого регулюючого елемента, входи першого та другого регулюючих елементів і дросельний вихід LC- фільтра під'єднані відповідно до позитивного і негативного вхідних затисків підмагнічування, при цьому перший та другий регулюючі елементи мають по одному керуючому входу, а також узгоджувальний дросель, який включений між другим виводом п'ятого конденсатора та позитивною клемою навантаження. Порівняльний аналіз із найближчим аналогом показує, що магнітно-напівпровідниковий генератор з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів, що заявляється відрізняється: наявністю нових елементів, а саме другого та третього комутаційних двообмоткових дроселів з керуючими обмотками, в колі яких є перший та другий регулюючі елементи, що мають по одному керуючому входу, і LC- фільтр, а також уз годжу вального дроселя та нових зв'язків, що полягають у відповідному з'єднанні нових елементів зазначеним чином. При цьому у первинній обмотці пристрою, що заявляється, зарядне коло та вузли магнітної компресії імпульсів є одноструктурними на відміну від найближчого аналога, який має дві аналогічні структури. На підставі вищевикладеного можна зробити висновок про те, що сукупності істотних відмінних ознак, викладених у формулі корисної моделі, дозволяє досягти нового технічного результату, а саме спрощення пристрою та розширення його функціональних можливостей. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1 представлена схема електрична принципова магнітно-напівпровідникового генератора з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів. На фіг. 2 наведені епюри різнополярних імпульсів струму через насичений перший комутаційний дросель, які є зарядними для третього конденсатора, тобто різнополярними імпульсами на вході магнітного вузла формування двотактних однополярних імпульсів - а) і його вихідних двотактних однополярних імпульсів струму - зарядних імпульсів струму п'ятого конденсатора - б). Магнітно-напівпровідниковий генератор з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів містить джерело 1 напруги змінного струму, вихідні клеми якого зашунтовані вільними виводами послідовно з'єднаних зарядного дроселя 2 та першого конденсатора 3, спільна точка якого із зарядним дроселем 2 і вільний вивід першого конденсатора 3 підключені відповідно до вхідного вільного та спільного виводів одноструктурного блока 4 вузлів магнітної компресії імпульсів, до вихідного вільного та спільного виводів кот 51753 6 рого підключена первинна обмотка 5 трансформатора 6, вторинна обмотка 7 якого зашунтована другим конденсатором 8 та відповідно вільними виводами послідовно з'єднаних першого комутаційного дроселя 9 та третього конденсатора 10, навантаження 11, позитивна та негативна клеми якого зашунтовані четвертим конденсатором 12 та дроселем 13 без осердя, а негативна клема навантаження 11 підключена до першого виводу п'ятого конденсатора 14. Магнітно-напівпровідниковий генератор додатково забезпечений другим комутаційним дроселем 15 та третім комутаційним дроселем 16, кожен із яких має відповідно першу робочу обмотку 17, другу робочу обмотку 18 та третю робочу обмотку 19, четверту робочу обмотку 20, а також відповідно першу керуючу обмотку 21 та другу керуючу обмотку 22, причому перша робоча обмотка 17 та третя робоча обмотка 19 своїми виводами, яким відповідно визначена та не визначена позначка фазного маркування, під'єднані до спільної точки першого комутаційного дроселя 9 та третього конденсатора 10, друга робоча обмотка 18 та четверта робоча обмотка 20 своїми виводами, яким відповідно не визначена та визначена позначка фазного маркування, під'єднані до вільного виводу третього конденсатора 10, перша робоча обмотка 17 та четверта робоча обмотка 20 своїми виводами, що не мають позначок фазного маркування, і друга робоча обмотка 18 та третя робоча обмотка 19 своїми виводами, що мають позначки фазного маркування, під'єднані відповідно до другого та першого виводів п'ятого конденсатора 14, перша керуюча обмотка 21 та друга керуюча обмотка 22 своїми виводами, які не мають позначок фазного маркування, з'єднані між собою та з дросельним входом 23 LC- фільтра 24, їх вільні виводи, які мають позначки фазного маркування, під'єднані відповідно до спільної точки першого конденсаторного виходу 25 LC- фільтра 24 з виходом першого регулюючого елемента 26 та до спільної точки другого конденсаторного виходу 27 LC- фільтра з виходом другого регулюючого елемента 28, входи першого регулюючого елемента 26, другого регулюючого елемента 28 і дросельний вихід 29 LCфільтра 24 під'єднані відповідно до позитивного та негативного вхідних затисків підмагнічування, при цьому перший регулюючий елемент 26 і другий регулюючий елемент 28 мають по одному керуючому входу, а також узгоджувальним дроселем 30, який включений між другим виводом п'ятого конденсатора 14 та позитивною клемою навантаження 11. Пристрій працює наступним чином. З виходу джерела 1 змінного струму на зарядний дросель 2 подається напруга живлення U ж вигляді різнополярних імпульсів із шпаруватістю Q ≥ 2. Від напруги U ж через дросель 2 резонансно заряджається перший конденсатор 3. В кінці кожного різнополярного імпульсу напруги U ж спрацьовує одноструктурний блок 4 вузлів магнітної компресії імпульсів його вхідний комутаційний дросель. Після цього блок 4, який має два вузли магнітної компресії імпульсів і котрі включені послідовно, стискує вхідні 7 51753 імпульси струму в одній структурі від першого конденсатора 3 до вихідних імпульсів блока 4 з тривалістю до кількох мікросекунд, які протікають через первинну обмотку 5 трансформатора 6. Трансформатор 6 передає ці імпульси практично з тією ж тривалістю до вторинної обмотки 7, забезпечуючи імпульсне надходження енергії від блока 4 до високовольтного другого конденсатора 8. По закінченню зарядного імпульсу струму i 8 конденсатора 8 напруга на ньому досягає значення, при якому насичується перший комутаційний дросель 9. Його індуктивність при цьому миттєво зменшується у багато разів і накопичена енергія в конденсаторі 8 передається в конденсатор 10 при імпульсах струму i9 i9 i i через дросель 9 з 9 тривалістю 9 . Імпульси струму i 9 при цьому стискуються щодо їх тривалості з коефіцієнтом компресії K 9 8 / 9 , який орієнтовно може мати значення (5... 10). На протязі часу 9 дроселі 15 та 16 працюють у лінійному режимі. Від зростаючої напруги на конденсаторі 10 протікають однакові струми намагнічування дроселів 15, 16 по двом плечам «L- моста», створеного із робочих обмоток цих дроселів, - відповідно через робочі обмотки 17, 20 та 19, 18. При цьому різниця потенціалів між точками підключення першого та другого виводів конденсатора 14 практично відсутня. Тому, враховуючи також ненасичений стан дроселів 15,16, на протязі часу 9 , на конденсатор 14 енергія за час 9 не надходить. При цьому осердя дроселів 8 чення K 15 ( 2... 5 ) . По закінченню негативного імпульсу струму i9 негативна напруга на кон S денсаторі 10 досягає значення U 10 , при якому осердя дроселя 16 насичується, оскільки фазові напрямки струмів через робочі обмотки 20, 19 i20 і i19 і струму підмагнічування I 2 керуючої обмотки 22 та відповідні цим струмам магнітні потоки в осерді дроселя 16 співпадають. І навпаки, оскільки фазові напрямки струмів через робочі обмотки 18, 17 - i18 , i17 і струму підмагнічування I 1 керуючої обмотки 21 та відповідні цим струмам магнітні потоки в осерді дроселя 15 не співпадають, то осердя дроселя 15 при напрузі ( 9 US10 та за час 20(19 ) ) не насичується. Перехід дроселя 16 до насиченого стану відбувається за час S16 9 , його індуктивність насичення LS16 L 16 - індуктивності намагнічування. За цих умов накопичена енергія в конденсаторі 10 від імпульсу струму i 9 передається в конденса тор 14 при імпульсі струму i 9 лістю та 20(19 ) K 16 / при з його трива 20(19 ) коефіцієнті компресії орієнтовно може мати значення K16 (2... 5) . Таким чином при негативних та позитивних ім9 20(19 ) ,який 15,16 почергово відповідно перемагнічуються та намагнічуються, працюючи практично в симетричному циклі їх перемагнічування. По закінченню  позитивного імпульсу струму i9 позитивна напру пульсах струму i9 , i , що мають період 10 , до 9 другого виводу конденсатора 14 поступають зав га на конденсаторі 10 досягає значення US10  , при якому осердя дроселя 15 насичується, оскільки фазові напрямки струмів через робочі обмотки   17,18 - i17 і i18 і струму підмагнічування I 1 що мають період керуючої обмотки 21 та відповідні цим струмам магнітні потоки в осерді дроселя 15 співпадають. І навпаки, оскільки фазові напрямки струмів через   робочі обмотки 19,20 - i19 i20 і струму підмагнічування I 2 керуючої обмотки 22 та відповідні цим струмам магнітні потоки в осерді дроселя 16 не співпадають, то осердя дроселя 16 при напрузі ( 9 US10  та за час 17(18 ) ) не насичується. Перехід дроселя 15 до насиченого стану відбувається за час S15 9 , його індуктивність насичення L 15 L 15 - індуктивності намагнічування. За цих умов накопичена енергія в конденсаторі 10  від імпульсу струму i9 передається в конденса тор 14 при імпульсі струму i 17(18) з його триваS лістю K 15 17(18) 9 / 17(18 ) та при коефіцієнті компресії який орієнтовно може мати зна жди позитивні двотактні імпульси i від струмів i  17(18 ) Та i а потім імпульсів струму i 14 (чи i 14 14 , . 20(19 ) Після закінчення вхідного струму i9 i та i 14 14 , і які сформовані відповідно   (чи i9 ), (чи i 17(18 ) 20(19 ) ), ) за рахунок накопиченої енергії, що залишилася в намагніченому струмом i 19( 20 ) ненасиченому дроселі 16 (чи в намагніченому струмом i 18(17) ненасиченому дроселі 15) через конденсатор 14 продовжує протікати струм зворотної полярності i( ) 14 (чи i( тудні значення струмів i i 18(17 ) та i I 19( 20) I 14 ). Оскільки ампліта 19( 20 ) i 14 (чи знаходяться у співвідношенні 14 (чи I значення струмів i( співвідношенням: I( )14 ) 14 18(17 ) ) 14 (чи i( I 14 I 14 ) 14 , то амплітудні ) визначаються I 14 (чи I 14 ). Спад зворотних струмів від амп 9 51753 літудного значення і практично до нуля триває від кількох ( 17(18) )(чи 20(19 ) ) до ( 14 9 ) в залежності від шпаруватості імпульсів струму через конденсатор 10 та значень струмів намагнічування дроселів 15, 16, а амплітуда цих зворотних струмів складає не більше (2...5) % від амплітуди імпульсів струму через конденсатор 14. Співвідношення струмів I 14 , I 14 із струмами I( )14 , I( )14 в деякій мірі співрозмірні з співвідношенням прямого та зворотного імпульсів струму напівпровідникових діодів. Тому розглянуте формування однополярних двотактних імпульсів із різнополярних імпульсів можна представити як варіант «випрямлення» різнополярних імпульсів за допомогою дросельного вузла, складеного із дроселів 15, 16, а сам цей вузол - як «L- випрямляч», призначений для «випрямлення» та компресії вхідних різнополярних імпульсів, які мають шпаруватість орієнтовно Q (10... 20) . Створення режиму «L- випрямлення» та компресії різнополярних імпульсів для дроселів 15, 16, а також керування вихідними імпульсами магнітного вузла, складеного на базі цих дроселів, здійснюється за допомогою відповідно керуючих обмоток 21, 22. В цих обмотках від джерела підмагнічування Un відповідно через регулюючі елементи 26 та 28 окремо протікають струми підмагнічування I 1 та I 2 , замикаючись через дросель спільного LC- фільтра 24 - через його виводи 23, 29. При такому підключенні керуючих обмоток 21, 22, змінюючи незалежно струми I 1 I 2 за допомогою відповідно регулюючих елементів 26, 28, формуються: рівні по амплітуді тактові імпульси I 14 , I 14 у випадку технологічних відхилень параметрів дроселів 15, 16; потактово асиметричні імпульси - при необхідності. LC- фільтр 24 перешкоджає проникненню високовольтних імпульсів з керуючих обмоток 21, 22 до джерела U і до регулюючих елементів 26, 28. Тому в цих елементах допускається використання транзисторів з виходом їх бази (затвору) до керуючих входів U 1 , U 2 Використовуючи ці входи, шляхом зміни струмів I 1 I 2 за допомогою регулюючих елементів 26, 28 також регулюються орієнтовно в межах (30... 100) % або стабілізуються по амплітуді імпульси I 14 , I 14 Крім того, за допомогою регулюючих елементів 26, 28 задається модуляція струмів I 1 I 2 таким чином, що перед формуванням імпульсів струму I 1 I 2 (чи i9 ) струм I 2 min ), а струм max (чи струм I 1 max ). Тобто, шляхом min (чи i9 струм передтактової зміни струмів I 1 I 2 індуктивність дроселя 15 (чи 16) перед його насиченням не послаблюється струмом Imin 1 (чи Imin 2 ) і навпаки індуктивність дроселя 16 (чи 15) підсилюється струмом Imax 2 (чи Imax 1 ). Це зменшує індуктив 10 ність робочих обмоток 17,18 (чи 20,19) орієнтовно на (15...20)% та відповідно зменшується тривалість імпульсів 17(18) (чи 20(19) ). Отже в цілому зменшуються дроселі 15, 16 і наступний дросель 30. Далі по завершенню формування імпульсів i 14 , i 14 напруга на конденсаторі 14 досягає значення, при якому четвертий комутаційний дросель 30 насичується. Його індуктивність при цьому зменшується у багато разів і накопичена енергія в конденсаторі 14 передається в навантаження 11 вже при однополярних імпульсах струму i1530 i1630 з тривалістю 15  30 15 / K30 та та 16  , де K 30 - коефіцієнт компресії, 30 16 / K30 створений дроселем 30, який орієнтовано може мати значення 1,5...2,5. Функціонування «L-випрямляча», виконаного на дроселях 15, 16 найбільш вигідне при імпульсах з найменшою тривалістю. Але для навантаження 11, яке має індуктивну складову, наприклад, як лазерна газорозрядна трубка, вводиться в кінцевий вузол компресії дросель 30 для узгодження внутрішньої індуктивності «L- випрямляча» із індуктивністю навантаження 11. Індуктивність насиченого дроселя 30 визначається значно меншою, ніж насичених дроселів 15, 16, що забезпечує подальше стиснення імпульсів. Крім того, визначаються такі співвідношення між параметрами дроселів 30, 13 та конденсатора 12, при яких досягаються кращі показники імпульсів струму в навантаженні 11 - i1511, i1611 щодо їх крутості фронту, початкового загину («п'єдесталу») імпульсів та фазового зсуву між імпульсами напруги та струму. Тобто, згідно з викладеними властивостями «L- випрямляча» та необхідністю введення дроселя 30 визначається оптимальне місце «L- випрямляча» в структурі магнітно-напівпровідникового генератора - в його передкінцевому вузлі магнітної компресії імпульсів. До того ж, у пропонованому генераторі всі магнітні елементи працюють у симетричному режимі перемагнічування, або близькому до нього - дроселі 15, 16, крім дроселя 30, де цей режим при кінцевих наносекундних імпульсах не є вирішальним. За рахунок чого всі ці магнітні елементи мають менші установлені потужності в порівнянні з прототипом чи з однотактними схемами при інших рівних умовах. Завдяки цій властивості пропонованого генератора разом із додатковим зменшенням дроселів 15, 16 при застосуванні передтактової зміни їх струмів I 1 I 2 та вибором оптимального місця установлення дроселів 15, 16 в структурі генератора зменшуються в цілому установлені потужності магнітних елементів, тобто спрощується пропонований пристрій. А, виходячи із наявності незалежного керування дроселями 15, 16 - вирівнювання їх імпульсних струмів, створення асиметричності цих струмів та передтактної зміни струмів підмагнічування дроселів 15, 16, також розширюються функціональні можливості розглянутого магнітно-напівпровідникового генератора. 11 51753 Експериментальні дослідження, пристрою, що заявляється, показали, що із різнополярних імпульсів напруги типу «меандр» вхідного інвертора з тривалістю ін (50... 60) мкс створюються різнополярні імпульси напруги з амплітудою (8... 12) кВ, під впливом яких у вхідному накопичувальному конденсаторі магнітного вузла («Lвипрямляча») протікають імпульси струму Im 9 (80... 100) А з тривалістю 9 (0,5... 0,6) мкс і шпаруватістю Q10 ( 200... 300) . Із цих імпульсів «L- випрямляч» формує двотактні однополярні імпульси 17(18) струму 20(19) i 14 i 14 (150... 180) (140... 150) нс, Q10 А, (100... 150) , де 14 10 / 2 . Ці імпульси стискуються та узгоджуються за допомогою кінцевого дроселя, загострювального конденсатора та шунтуючого дроселя з навантаженням - лазерною газорозрядною трубкою типу KULONLT-1,5 Cu, яка збуджується двотактними однополярними імпульсами i1511 та i1611 (280... 300) А, 11 (80... 110) нс. В цілому випробування макетного зразка генератора, що заявляється, підтвердили його працездатність - лазерна трубка генерувала орієнтовано таку ж потужність випромінювання, як і при збудженні її тиратронним генератором, та надійність - не було зривів генерації, також в високовольтному колі виключені ненадійні елементи. Дося 12 гнуто спрощення пристрою та розширення його функціональних можливостей. Так у макеті пристрою реалізовано «L- випрямлення» різнополярних імпульсів, їх компресію та незалежне керування ними з мінімально можливими додатковими витратами: електроенергії - на (3...5)% більше в порівнянні з різнополярним генератором, який має такі ж параметри вихідних імпульсів; обладнання всього одного комутаційного дроселя (другий із них в «L-випрямлячі» - це такий же дросель в різнополярному генераторі), який складає менше 1,0 % від об'єму (маси) пристрою в цілому. При цьому немає необхідності використовувати допоміжні об'ємні (масивні) елементи в другій структурі магнітної компресії первинного кола трансформатора, або менш надійні і значно дорожчі блоки напівпровідникових приладів у високовольтному колі трансформатора і визначати їм невластиві для них режими роботи - при напрузі більше 10 кВ та тривалості струмів, що комутуються, (0,5... 15) мкс. , Джерела інформації: 1. Волков І.В., Закревський СІ., Зозульов В.І., Калюжний А.А. Магнітний вузол формування двохтактних однополярних імпульсів/Пат. №66275 А, НОЗКЗ/53 (Україна)//Опубл. 15.04.2004.-Бюл. №4. 2. Волков І.В., Гапченко Л.М., Зозульов В.І., Шолох Л.О. Магнітно-напівпровідниковий генератор прямих та інверсних однополярних імпульсів/ Пат. №44910, Н03К7/00, Н03К/53 (Україна) // Опубл. 26.10.2009.-Бюл. №20. 13 Комп’ютерна верстка М. Мацело 51753 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Magnetic semiconductor oscillator with a choke unit for generation of bicyclic single polarity pulses

Автори англійською

Volkov Ihor Volodymyrovych, Zozuliov Viktor Ivanovych, Shymanskyi Oleksandr Leontiiovych, Sholokh Dmytro Oleksandrovych

Назва патенту російською

Магнитно-полупроводниковый генератор с дроссельным узлом формирования двухтактных однополярных импульсов

Автори російською

Волков Игорь Владимирович, Зозулев Виктор Иванович, Шиманский Александр Леонтьевич, Шолох Дмитрий Александрович

МПК / Мітки

МПК: H03K 7/00, H03K 3/00

Мітки: генератор, однополярних, магнітно-напівпровідниковий, вузлом, дросельним, імпульсів, формування, двотактних

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-51753-magnitno-napivprovidnikovijj-generator-z-droselnim-vuzlom-formuvannya-dvotaktnikh-odnopolyarnikh-impulsiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Магнітно-напівпровідниковий генератор з дросельним вузлом формування двотактних однополярних імпульсів</a>

Подібні патенти