RU1778888C - Устройство дл делени напр жени - Google Patents

Abstract

Применение: изобретение может быть использовано в качестве вторичного источника питани . Сущность: устройство содержит импульсный источник питани , к выходу которого через тиристор подключены нагрузка и последовательна  цепь из чередующихс  накопительных конденсаторов с зар дными диодами, а также две группы разр дных диодов, каждый из которых включен параллельно соответствующей паре из зар дного диода и накопительного конденсатора. Такое выполнение устройства повышает его надежность в работе за счет использовани  диодов с низким рабочим напр жением при наличии высоковольтного источника питани . Это расшир ет функциональные возможности устройства. 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к области преобразовани  напр жени , в частности к устройствам делени  напр жени .

Известно устройство дл  делени  напр жени , содержащее импульсный источник питани , нагрузку, п накопительных конденсаторов, чередующихс  с п-1 зар дными тиристорами, две г руппы по п разр дных тиристоров. Разр дные тиристоры первой группы имеют общий анод, а второй группы - общий катод, нагрузка включена между общими точками анодов и катодов разр дных тиристоров, а запуск тиристоров осуществл етс  посредством импульсного трансформатора, содержащего большое число обмоток (равное числу тиристоров).

Это устройство имеет следующие недостатки . Использование трансформатора, содержащего большое число обмоток,

значительно усложн ет конструкцию схемы управлени , увеличивает габариты и вес, снижает надежность устройства. Соединение разр дных тиристоров первой группы анодами, а второй группы катодами требует применени  тиристоров с рабочим напр жением , значительно превышающим напр жение на каждом накопительном конденсаторе, что накладывает ограничение на применение устройства при повышенных (единицы-дес тки кВ) напр жени х источника питани .

Известно устройство дл  делени  напр жени ,  вл ющеес  наиболее близким к изобретению, содержащее импульсный источник питани , нагрузку, п накопительных конденсаторов, чередующихс  с п-1 зар дными полупроводниковыми диодами, ориентированными анодами к положительному

VI V|

00 00 00 00

выводу источника питани , две группы по п-1 разр дных полупроводниковых диодов, перва  обкладка первого конденсатора подключена к положительному выводу источника , втора  обкладка п-го конденсатора подключена к отрицательному выводу источника , аноды разр дных диодов первой группы подключены к катодам соответствующих зар дных диодов, к анодам которых подключены катоды соответствующих разр дных диодов второй группы. Разр дные диоды первой группы имеют общий катод, соединенный с первым выводом нагрузки, разр дные диоды второй группы имеют общий анод, соединенный с вторым выводом нагрузки через дополнительный диод. Выводы нагрузки подключены к источнику питани , последовательно с нагрузкой включен управл емый ключ (тиристор) с узлом принудительной коммутации. Второй дополнительный диод подключен анодом ко второй обкладке n-го конденсатора, а катодом к первому выводу нагрузки.

Устройство характеризуетс  следующими недостатками. Поскольку разр дные диоды первой группы имеют общий катод, а разр дные диоды второй группы - общий анод, такое подключение приводит к применению в устройстве диодов с рабочим напр жением , значительно превышающим напр жение на каждом накопительном конденсаторе (практически оно должно быть . равно напр жению источника питани ). Это накладывает существенное ограничение на применение устройства в случа х использовани  высоковольтного источника питани  (единицы-дес тки кВ) и резко ограничивает надежность устройства в целом.

Целью изобретени   вл етс  разработка устройства дл  делени  напр жени , характеризующегос  расширенными функциональными возможност ми и повышенной надежностью за счет снижени  рабочего напр жени  разр дных полупроводниковых диодов и возможности использовани  высоковольтных источников питани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  делени  напр жени , содержащем импульсный источник питани , нагрузку, п накопительных конденсаторов, чередующихс  с п-1 зар дными полупроводниковыми диодами, ориентированными анодами к положительному выводу источника питани , две группы по п-1 разр дных полупроводниковых диодов, перва  обкладка первого конденсатора подключена к положительному выводу источника, втора  обкладка n-го конденсатора подключена к отрицательному выводу источника, аноды

полупроводниковых разр дных диодов первой группы подключены к катодам соответствующих зар дных полупроводниковых диодов, к анодам которых подключены катоды соответствующих разр дных полупроводниковых диодов второй группы, при этом катод первого разр дного полупроводникового диода первой группы соединен с первым выводом нагрузки, а анод последне0 го разр дного полупроводникового диода второй группы соединен с вторым выводом нагрузки, согласно изобретению катоды разр дных диодов первой группы подключены к первым обкладкам соответствующих

5 конденсаторов, а аноды разр дных диодов второй группы подключены к вторым обкладкам последующих конденсаторов.

Особое подключение разр дных диодов анодами и катодами к соответствующим об0 кладкам конденсаторов позволило расширить функциональные возможности устройства и существенно повысить его надежность за счет возможности использовани  зар дных и разр дных

5 полупроводниковых приборов на напр жение , равное напр жению на одном накопительном конденсаторе, что позвол ет использовать высоковольтные источники питани .

0 На чертеже представлена принципиальна  электричска  схема предлагаемого устройства.

Устройство делени  напр жени  содержит импульсный источник питани  1, на5 грузку 2, п накопительных конденсаторов 3, 4, 5 (п-3), зар дные полупроводниковые диоды 6 и 7 и две группы по (п-1)2 разр дных полупроводниковых диода (8, 9 - первой группы и 10,11 - второй группы соответст0 венно). Нагрузка 2 подключена к источнику 1 через управл емый ключевом элемент (тиристор ) 12.

Катоды разр дных полупроводниковых диодов 8 и 9 подключены к первым обклад5 кам конденсаторов 3 и 4, причем катод диода 9 соединен с анодом диода 8, анод диода 9 соединен с первой обкладкой конденсатора 5, Катоды разр дных полупроводниковых диодов 10 и 11 соединены с вторыми об0 кладками конденсаторов 3 и 4 соответственно , причем катод диода 11 соединен с анодом диода 10, а анод диода 11 соединен с второй обкладкой конденсатора 5.

Зар дные полупроводниковые диоды 6

5 и 7 подключены анодами к вторым обкладкам конденсаторов 3 и 4 соответственно, катоды - к первым обкладкам конденсаторов 4 и 5 соответственно.

При подключении источника 1 к зар дной цепи, содержащей конденсаторы 3,4,5

и зар дные диоды 6 и 7, конденсаторы зар жаютс  последовательно до напр жени 

-, где Е - напр жение источника 1, п IN

количество последовательно включенных конденсаторов. Диоды 8-11 включены при этом в обратном направлении и напр жение на каждом из них не превышает напр жени  на одном конденсаторе.

При подаче импульса управлени  на тиристор 12 конденсаторы разр жаютс  через нагрузку 2. при этом напр жение на нагрузке составл ет UH -j, т.е. равно напр жению на каждом конденсаторе. Диоды 8, 9, 10, 11 включены при этом в пр мом направлении и обеспечивают параллельное под- ключение конденсаторов к нагрузке. Далее процесс зар да - разр да конденсаторов периодически повтор етс .

Было проведено опробование предлагаемого устройства делени  напр жени . При этом напр жение источника Е1 составл ло 2 кВ, количество последовательно включенных конденсаторов (,1 мкФ) 5 шт. В качестве ключевого элемента 12 был использован тиристор 2У-234, в качестве зар дных и разр дных полупроводниковых приборов - диоды 2Д206Б. На нагрузке 2 (500 м) было получено напр жение, равное 400 В.

Результаты опробовани  подтвердили работоспособность устройства и его преимущества перед известными делител ми напр жени , т.е. оно обладает повышенной надежностью в работе за счет использова

10

15

20

5

25

30

ни  зар дных и разр дных диодов с низким рабочим напр жением при наличии высоковольтного источника питани .

Claims (1)

1. Формула изоб-ретени  Устройство дл  делени  напр жени  содержащее импульсный источник питани  п накопительных конденсаторов, где чередующихс  с п-1 зар дными полупро водниковыми диодами, ориентированными анодами к положительному выводу источника питани , и две группы по п-1 разр дных полупроводниковых диодов, причем перва  обкладка первого конденсатора подключена к положительному выводу источника, втора  обкладка n-го конденсатора подклю чена к отрицательному выводу источника, аноды разр дных диодов первой группы подключены к катодам соответствующих зар дных диодов, к анодам которых подключены катоды соответствующих разр дных диодов второй группы, при этом катод первого разр дного диода первой группы соединен с первым выводом дл  подключени  нагрузки, а анод последнего разр дного диода второй группы соединен с вторым выводом дл  подключени  нагрузки , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повышени  надежности, катоды разр дных диодов первой группы подключены к первым обкладкам соответствующих конденсаторов, а аноды разр дных диодов второй группы подключены к вторым обкладкам последующих конденсаторов .