6.5. Разрядная цепь гин.

После коммутации всех разрядников ГИН конденсаторы соединены последовательно. Рассмотрим схемы формирования стандартных импульсов. В схему формирования ГИН входят элементы, приведенные на рис. 6.12.

Рис. 6.12. Упрощенная схема формирования импульса ГИН.

Здесь: С_уд – емкость ГИН в ударе;

- полное сглаживающее сопротивление, ;

- полная индуктивность разрядного контура ГИН, ;

– разрядное сопротивление, формирующее спад импульса;

– фронтовое сопротивление;

- нагрузочная емкость с учетом емкости объекта испытаний и измерительных устройств, формирующая с резистором длительность фронта импульса.

При выборе элементов , и следует учитывать, что сама нагрузка может влиять на параметры импульса.

Демпфирующие резисторы предназначены для гашения паразитных колебаний в контурах ступеней ГИН, которые возникают после пробоя разрядников. Контур каждой ступени содержит собственную индуктивность , а также паразитные емкости, которые могут быть заменены одной (см. рис. 6.11):

(6.8)

Колебания в последовательной цепи могут быть исключены при условии, из которого делается выбор значения :

> .

(6.9)

Очевидно, что при проектировании ГИН необходимо разрабатывать конструкцию и выбирать элементы схемы так, чтобы значение было минимальным.

Для того, чтобы исключить использование , ГИН, формирующий стандартную волну, может быть собран по схеме Маргера (рис. 6.13). В ней формирующие элементы , и «вшиты» в саму схему ГИН и распределены по ступеням.

Рис. 6.13. ГИН по схеме Маргера.

6.6. Инвертирование импульса гин

Инвертирование (изменение полярности) импульса ГИН может быть произведено путем изменения полярности зарядного напряжения (рис. 6.14).

Рис. 6.14. Инвертирование полярности импульса путем изменения полярности

зарядного напряжения.

Импульс на выходе ГИН может быть инвертирован путем изменения схемы ГИН (рис. 6.15). Достоинством такой схемы является возможность управления пробоем разрядников. В релаксационном режиме работы ГИН (самопробой первого коммутатора при достижении пробивного напряжения) время заряда определяется произведением величин и . В управляемом режиме момент коммутации может быть выбран в зависимости от условий опыта, в том числе возможен ждущий режим.

Рис. 6.15. Схема ГИН с инвертированием полярности импульса.

Возможность управления пробоем разрядников в данной схеме обусловлена тем, что один электрод первого разрядника заземлен. В этом случае может быть использована так называемая тригатронная схема управления поджигом первого искрового коммутатора. Устройство тригатрона приведено на рис. 6.16.

Рис. 6.16. Конструкция тригатрона:

1 – высоковольтный электрод; 2- заземленный электрод; 3- поджигающий электрод; 4- изоляционная втулка.

При поступлении на поджигающий электрод импульса противоположной полярности по отношению к высоковольтному электроду 1 возрастает напряженность поля в межэлектродном промежутке искрового коммутатора и происходит его пробой. Тригатрон характеризуется коэффициентом тригирования: отношением напряжения самопробоя к напряжению пробоя при подаче поджигающего импульса:

(6.10)

Существует два типа управления пробоем тригатрона.

1. Потенциальный метод. Управляемый пробой происходит за счет увеличения напряженности поля в промежутке и его резкого искажения.

Если (L – длина межэлектродного промежутка), то при поджиге , при этом К_тр 1,3.

2. Плазменный метод. Напряжение и мощность поджигающего импульса выбираются такими, что происходит искровой пробой между управляющим и заземленным электродами при этом этот разряд ионизирует межэлектродный промежуток и инжектирует в него проводящую плазму, что значительно увеличивает напряженность в промежутке и снижает напряжение пробоя. В этом случае может быть увеличен до 2,0.

Управляемый пробой ГИН используют в случаях, когда требуется высокая стабильность частоты следования импульсов или требуется обеспечить коммутацию ГИН в требуемый момент времени. Управление также необходимо в случаях, когда требуется синхронизация работы ГИН с другими источниками, подключенными к той же нагрузке.