RU2643665C1 - Inductance-capacitance oscillator - Google Patents
Inductance-capacitance oscillator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643665C1 RU2643665C1 RU2017111729A RU2017111729A RU2643665C1 RU 2643665 C1 RU2643665 C1 RU 2643665C1 RU 2017111729 A RU2017111729 A RU 2017111729A RU 2017111729 A RU2017111729 A RU 2017111729A RU 2643665 C1 RU2643665 C1 RU 2643665C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- primary winding
- inductance
- pulse
- source
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 56
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/08108—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit in thyristor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0812—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания ускорителей, плазмотронов, лазеров.The invention relates to a pulse technique and can be used to power accelerators, plasmatrons, lasers.
Известен индуктивно-импульсный генератор [RU 130168 U1, МПК Н03К 17/08 (2006.01), опубл. 10.07.2013], выбранный в качестве прототипа, содержащий повышающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена последовательно через коммутатор к источнику постоянного тока, а вторичная обмотка подключена к нагрузке. Параллельно первичной обмотке повышающего трансформатора подключена катушка индуктивности, имеющая от 1.1 до 2 раз большую индуктивность и от 1.1 до 2 раз большую добротность, чем индуктивность и добротность первичной обмотки повышающего трансформатора, а конденсатор подключен параллельно коммутатору.Known inductive-pulse generator [RU 130168 U1, IPC Н03К 17/08 (2006.01), publ. 07/10/2013], selected as a prototype, containing a step-up transformer, the primary winding of which is connected in series through the switch to a constant current source, and the secondary winding is connected to the load. In parallel with the primary winding of the step-up transformer, an inductance coil is connected that has 1.1 to 2 times greater inductance and 1.1 to 2 times greater quality factor than the inductance and quality factor of the primary winding of the step-up transformer, and the capacitor is connected in parallel with the switch.
Недостатком такого устройства является большая величина тока, размыкаемого при помощи коммутатора, что снижает надежность работы устройства.The disadvantage of this device is the large amount of current opened by means of a switch, which reduces the reliability of the device.
Техническая проблема, решаемая с помощью предлагаемого изобретения, заключается в создании индуктивно-импульсного генератора, позволяющего повысить надежность его работы.The technical problem solved by the present invention is to create an inductive-pulse generator, which allows to increase the reliability of its operation.
Индуктивно-импульсный генератор так же, как и устройство прототипа, содержит повышающий трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к нагрузке. Параллельно первичной обмотке повышающего трансформатора подключена катушка индуктивности, имеющая от 1.1 до 2 раз большую индуктивность и от 1.1 до 2 раз большую добротность, чем индуктивность и добротность первичной обмотки повышающего трансформатора. Выходные зажимы первичной обмотки повышающего трансформатора и катушки индуктивности подключены к минусовому зажиму первого источника постоянного тока.The inductive-pulse generator, like the prototype device, contains a step-up transformer, the secondary winding of which is connected to the load. In parallel with the primary winding of the step-up transformer, an inductance coil is connected having 1.1 to 2 times greater inductance and 1.1 to 2 times greater quality factor than the inductance and quality factor of the primary winding of the step-up transformer. The output terminals of the primary winding of the step-up transformer and inductor are connected to the negative terminal of the first DC source.
Согласно изобретению параллельно первому источнику постоянного тока подключена ветвь с последовательно включенными вторичной обмоткой импульсного трансформатора и с вентилем так, что плюсовой зажим первого источника постоянного тока подключен к аноду тиристора и к катоду вентиля, катод тиристора подключен к входным зажимам первичной обмотки повышающего трансформатора и катушки индуктивности. Анод вентиля подключен к выходному зажиму вторичной обмотки импульсного трансформатора, входной зажим которой подключен к выходным зажимам первичной обмотки повышающего трансформатора, катушки индуктивности и к минусовому зажиму первого источника постоянного тока. Первичная обмотка импульсного трансформатора входным зажимом подключена к первому выводу коммутатора, а выходным зажимом подключена к минусовому зажиму второго источника постоянного тока, плюсовой зажим которого подключен ко второму выводу коммутатора.According to the invention, a branch is connected parallel to the first direct current source with a secondary winding of the pulse transformer and with a valve so that the positive terminal of the first direct current source is connected to the thyristor anode and to the valve cathode, the thyristor cathode is connected to the input terminals of the primary winding of the step-up transformer and inductor . The valve anode is connected to the output terminal of the secondary winding of the pulse transformer, the input terminal of which is connected to the output terminals of the primary winding of the step-up transformer, inductance coil and to the negative terminal of the first DC source. The primary winding of the pulse transformer is connected with the input terminal to the first terminal of the switch, and the output terminal is connected to the negative terminal of the second DC source, the positive terminal of which is connected to the second terminal of the switch.
Изобретение имеет следующие преимущества перед устройством прототипа: благодаря предложенной схеме включения при замыкании коммутатора в первичной обмотке импульсного трансформатора протекает постоянный ток, создающий постоянный магнитный поток, охватывающий его вторичную обмотку. Во вторичной обмотке импульсного трансформатора ток не протекает благодаря тому, что катод вентиля подключен к плюсовому зажиму первого источника постоянного тока и к аноду тиристора. При размыкании коммутатора ток в первичной обмотке импульсного трансформатора мгновенно падает до нуля, во вторичной обмотке импульсного трансформатора формируется импульс тока, который через вентиль мгновенно запирает тиристор, что приводит к отключению первого источника постоянного тока от параллельно включенных первичной обмотки повышающего трансформатора и катушки индуктивности, что в свою очередь формирует импульса тока в нагрузке. Таким образом, коммутатор размыкает ток, имеющий величину в несколько раз меньшую величины тока в силовой цепи устройства, что повышает надежность его работы.The invention has the following advantages over the prototype device: due to the proposed switching circuit, when the switch closes, a direct current flows in the primary winding of the pulse transformer, creating a constant magnetic flux covering its secondary winding. No current flows in the secondary winding of the pulse transformer due to the valve cathode being connected to the positive terminal of the first DC source and to the thyristor anode. When the switch opens, the current in the primary winding of the pulse transformer instantly drops to zero, a current pulse is formed in the secondary winding of the pulse transformer, which instantly closes the thyristor through the valve, which leads to the disconnection of the first DC source from the parallel windings of the step-up transformer and inductor, which in turn forms a current pulse in the load. Thus, the switch opens the current, which is several times smaller than the current in the power circuit of the device, which increases the reliability of its operation.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема индуктивно-импульсного генератора, на фиг. 2 - диаграмма тока в катушке индуктивности, на фиг. 3 - диаграмма тока в первичной обмотке повышающего трансформатора, на фиг. 4 - импульс тока в нагрузке.In FIG. 1 is a circuit diagram of an inductive-pulse generator; FIG. 2 is a diagram of a current in an inductor, FIG. 3 is a current diagram in the primary winding of a step-up transformer, FIG. 4 - current pulse in the load.
Индуктивно-импульсный генератор содержит первый источник постоянного тока 1 (фиг. 1), плюсовой зажим которого подключен к аноду тиристора 2 и к катоду вентиля 3. Катод тиристора 2 подключен к входным зажимам первичной обмотки 4 повышающего трансформатора и катушки индуктивности 5. Минусовой зажим источника постоянного тока 1 соединен с выходными зажимами первичной обмотки 4 повышающего трансформатора и катушки индуктивности 5, а также с входным зажимом вторичной обмотки 6 импульсного трансформатора. Выходной зажим вторичной обмотки 6 импульсного трансформатора подключен к аноду вентиля 3. Вторичная обмотка 7 повышающего трансформатора подключена к нагрузке 8. Первичная обмотка 9 импульсного трансформатора входным зажимом подключена к первому выводу коммутатора 10, выходным зажимом подключена к минусовому зажиму второго источника постоянного тока 11, плюсовой зажим которого подключен ко второму выводу коммутатора 10.The inductive-pulse generator contains the first DC source 1 (Fig. 1), the positive terminal of which is connected to the anode of the
Устройство работает следующим образом. Первый источник постоянного тока 1 при включении тиристора 2 в нулевой момент времени создает в катушке индуктивности 5 ток 12 IL(0-)К (фиг. 2), а в первичной обмотке 4 повышающего трансформатора ток 13 IL(0-)П (фиг. 3), которые протекают от плюса к минусу первого источника постоянного тока 1. Одновременно в нулевой момент времени замыкается коммутатор 10, подключающий второй источник постоянного тока 11 к первичной обмотке 9 импульсного трансформатора. Первичная обмотка 4 повышающего трансформатора и катушка индуктивности 5 включены параллельно и величины токов в них определяются их добротностью. Поскольку добротность катушки индуктивности 5 в 1.1-2 раза выше добротности первичной обмотки 4 повышающего трансформатора, то величина тока 12 IL(0-)К в 1.1-2 раза превышает величину тока 13 IL(0-)П. В момент времени t0, размыкается коммутатор 10, отключающий второй источник постоянного тока 11 от первичной обмотки 9 импульсного трансформатора. Магнитный поток обмотки 9 мгновенно уменьшается до нуля, что приводит к возникновению импульса тока во вторичной обмотке 6 импульсного трансформатора. Ток, протекающий через тиристор 2, мгновенно переходит через ноль, что приводит к отключению тиристора 2 от первого источника постоянного тока 1. В момент времени t0 после отключения тиристора 2 первичная обмотка 4 повышающего трансформатора и катушка индуктивности 5 будут включены последовательно и по ним будет протекать общий ток IL(0+)К. В соответствии с обобщенным законом коммутации суммарное потокосцепление первичной обмотки 4 повышающего трансформатора и катушки индуктивности 5 в момент времени t0 не может измениться скачком, следовательно, в катушке индуктивности 5, имеющей большую индуктивность и более высокую добротность, чем первичная обмотка 4 повышающего трансформатора, формируется импульс тока 14, равный (IL(0-)К-IL(0+)К), причем ток не изменяет своего направления. В первичной обмотке 4 повышающего трансформатора ток меняет свое направление на противоположное и формируется импульс тока 15, равный (IL(0-)П-(-IL(0+)К)). Под действием импульса тока 15 во вторичной обмотке 7 повышающего трансформатора возникает импульс тока 16 (фиг. 4), подающийся в нагрузку 8.The device operates as follows. When the
С помощью программы Multisim были проведены исследования модели индуктивно-импульсного генератора с параметрами: напряжение первого источника постоянного тока 1-100 В, индуктивность первичной обмотки 4 повышающего трансформатора - 0.5 Гн, сопротивление первичной обмотки 4 повышающего трансформатора - 2 Ом, индуктивность вторичной обмотки 7 повышающего трансформатора - 0.5 Гн, сопротивление вторичной обмотки 7 повышающего трансформатора - 1 Ом, индуктивность катушки индуктивности 5-0.5 Гн, активное сопротивление катушки индуктивности 5-1 Ом, сопротивление нагрузки 8-100 Ом, индуктивность первичной обмотки 9 импульсного трансформатора - 1 Гн, активное сопротивление обмотки 9-1 Ом, индуктивность вторичной обмотки 6 импульсного трансформатора - 0.01 Гн, активное сопротивление обмотки 6-0.1 Ом. Величина напряжения второго источника постоянного тока 11-30 В. Установившееся значение тока, протекающего через тиристор 2 и через первый источник постоянного тока 1-150 А, установившееся значение тока в первичной обмотке 9 импульсного трансформатора 30 А. После размыкания коммутатора 10 происходит мгновенное запирание тиристора 2 и в нагрузке 8 формируется импульс тока 16 величиной 87 А и длительностью 15 мс. Таким образом, для формирования импульса тока в нагрузке 8 необходимо коммутировать ток в 5 раз меньше тока в силовой цепи устройства, что позволяет повысить надежность его работы.Using the Multisim program, studies were conducted on a model of an inductive-pulse generator with the following parameters: voltage of the first DC source 1-100 V,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017111729A RU2643665C1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Inductance-capacitance oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017111729A RU2643665C1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Inductance-capacitance oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2643665C1 true RU2643665C1 (en) | 2018-02-02 |
Family
ID=61173719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017111729A RU2643665C1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Inductance-capacitance oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2643665C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110868080A (en) * | 2019-12-20 | 2020-03-06 | 国家电网有限公司 | A high voltage pulse power supply |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4429694A (en) * | 1981-07-06 | 1984-02-07 | C. R. Bard, Inc. | Electrosurgical generator |
| RU87847U1 (en) * | 2009-05-18 | 2009-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU107652U1 (en) * | 2011-03-30 | 2011-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU120825U1 (en) * | 2012-04-17 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | AUTO TRANSFORMER CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU130168U1 (en) * | 2013-03-12 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR |
| RU2558693C2 (en) * | 2013-02-06 | 2015-08-10 | Эдвид Иванович Линевич | Power generation method and inductance oscillator for its implementation |
| RU159897U1 (en) * | 2015-10-13 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU162229U1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
| US9431944B2 (en) * | 2008-02-01 | 2016-08-30 | Isis Innovation Ltd | Electricity generator |
| RU167664U1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
-
2017
- 2017-04-06 RU RU2017111729A patent/RU2643665C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4429694A (en) * | 1981-07-06 | 1984-02-07 | C. R. Bard, Inc. | Electrosurgical generator |
| US9431944B2 (en) * | 2008-02-01 | 2016-08-30 | Isis Innovation Ltd | Electricity generator |
| RU87847U1 (en) * | 2009-05-18 | 2009-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU107652U1 (en) * | 2011-03-30 | 2011-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU120825U1 (en) * | 2012-04-17 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | AUTO TRANSFORMER CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU2558693C2 (en) * | 2013-02-06 | 2015-08-10 | Эдвид Иванович Линевич | Power generation method and inductance oscillator for its implementation |
| RU130168U1 (en) * | 2013-03-12 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR |
| RU162229U1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU159897U1 (en) * | 2015-10-13 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
| RU167664U1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110868080A (en) * | 2019-12-20 | 2020-03-06 | 国家电网有限公司 | A high voltage pulse power supply |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1169930A (en) | Switch mode converters | |
| JP3142435U (en) | 1-stage power factor correction circuit | |
| CN102239632A (en) | Voltage control and power factor correction in AC induction motors | |
| KR20130085904A (en) | Dynamic damper and lighting driving circuit comprising the dynamic damper | |
| CA2930845C (en) | Device and method for reducing a magnetic unidirectional flux component of a transformer core | |
| CN103457472A (en) | Switching power supply and lamp applying same | |
| RU130168U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| RU169475U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| CN109842973A (en) | Electric power distribution | |
| JPS6134693B2 (en) | ||
| RU2643665C1 (en) | Inductance-capacitance oscillator | |
| RU162229U1 (en) | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| JP6673801B2 (en) | Gate pulse generation circuit and pulse power supply device | |
| TWI639294B (en) | Method and apparatus for providing supplemental power in a led driver | |
| RU2682367C1 (en) | Inductive-pulse generator | |
| RU2601419C1 (en) | Secondary power supply | |
| RU159897U1 (en) | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| RU167664U1 (en) | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| CN111953184A (en) | An isolated power supply synchronous rectifier device and method | |
| RU2291550C1 (en) | One-phased semi-bridge inverter | |
| RU2682394C1 (en) | Inductive-pulse generator | |
| RU144235U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| CN206180887U (en) | Switch power supply circuit | |
| RU2769814C1 (en) | Inductive pulse generator | |
| CN202103889U (en) | Control device for lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200407 |