RU2769814C1 - Индуктивно-импульсный генератор - Google Patents
Индуктивно-импульсный генератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769814C1 RU2769814C1 RU2021129362A RU2021129362A RU2769814C1 RU 2769814 C1 RU2769814 C1 RU 2769814C1 RU 2021129362 A RU2021129362 A RU 2021129362A RU 2021129362 A RU2021129362 A RU 2021129362A RU 2769814 C1 RU2769814 C1 RU 2769814C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- common point
- inductor
- load
- switch
- output terminal
- Prior art date
Links
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
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания ускорителей, плазмотронов, лазеров, электрогидравлических устройств. Индуктивно-импульсный генератор содержит первую катушку индуктивности, подключенную через коммутатор к источнику постоянного тока, вторую катушку индуктивности, которая имеет от 1,1 до 10 раз меньшую индуктивность, чем первая катушка индуктивности, конденсатор, включенный параллельно коммутатору, нагрузку, первый и второй вентиль. Входной зажим первой катушки индуктивности образует первую общую точку со вторым выводом конденсатора и выходным зажимом коммутатора. К первой общей точке подключен катод первого вентиля. Выходной зажим первой катушки индуктивности образует вторую общую точку с входными зажимами второй катушки индуктивности и нагрузки. Выходной зажим нагрузки соединен в третью общую точку с анодами первого и второго вентилей, а катод второго вентиля образует четвертую общую точку с выходным зажимом второй катушки индуктивности и с минусовым зажимом источника постоянного тока. Технический результат: уменьшение величины тока, протекающего через источник постоянного тока до размыкания коммутатора, уменьшение мощности источника постоянного тока при сохранении параметров импульса в нагрузке. 4 ил.
Description
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания ускорителей, плазмотронов, лазеров, электрогидравлических устройств.
Известен индуктивно-импульсный генератор [RU 2682367 U1, МПК Н03К 17/08 2006.01, опубл. 19.03.2019], содержащий первую катушку индуктивности, подключенную через коммутатор к источнику постоянного тока, конденсатор, включенный параллельно коммутатору и нагрузку. К входному зажиму первой катушки индуктивности, образующему первую общую точку со вторым выводом конденсатора и выходным зажимом коммутатора, подключен входной зажим второй катушки индуктивности, имеющей от 1,1 до 10 раз меньшую индуктивность и от 1,1 до 10 раз меньшую добротность, чем первая катушка индуктивности. Выходной зажим второй катушки индуктивности соединён во вторую общую точку с анодом первого вентиля и с выходным зажимом нагрузки. Катод первого вентиля включен в третью общую точку с минусовым зажимом источника постоянного тока, с выходным зажимом первой катушки индуктивности и с анодом второго вентиля, катод которого подключен к входному зажиму нагрузки.
До размыкания коммутатора обе катушки индуктивности включены параллельно источнику постоянного тока и ток через него в соответствии с первым законом Кирхгофа равен сумме токов обоих катушек индуктивности. Таким образом, для работы индуктивно-импульсного генератора требуется источник постоянного тока большой мощности.
Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить величину тока, протекающего через источник постоянного тока до размыкания коммутатора, уменьшить мощность источника постоянного тока при сохранении параметров импульса в нагрузке.
Индуктивно-импульсный генератор, так же как и устройство прототипа, содержит первую катушку индуктивности, подключенную через коммутатор к источнику постоянного тока, вторую катушку индуктивности, которая имеет от 1,1 до 10 раз меньшую индуктивность, чем первая катушка индуктивности, конденсатор, включенный параллельно коммутатору, нагрузку, первый и второй вентиль, входной зажим первой катушки индуктивности образует первую общую точку со вторым выводом конденсатора и выходным зажимом коммутатора.
Согласно изобретению к первой общей точке подключен катод первого вентиля. Выходной зажим первой катушки индуктивности образует вторую общую точку с входными зажимами второй катушки индуктивности и нагрузки. Выходной зажим нагрузки соединен в третью общую точку с анодами первого и второго вентилей, а катод второго вентиля образует четвертую общую точку с выходным зажимом второй катушки индуктивности и с минусовым зажимом источника постоянного тока.
Изобретение имеет следующее преимущество перед устройством прототипа: благодаря предложенной схеме первая и вторая катушки индуктивности до размыкания коммутатора включены последовательно между собой и через обе катушки индуктивности протекает одинаковый ток, создаваемый источником постоянного тока, следовательно, уменьшается ток, протекающий через источник постоянного тока и уменьшается его мощность.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема индуктивно-импульсного генератора, на фиг. 2 - диаграмма тока в первой катушке индуктивности, на фиг. 3 - диаграмма тока во второй катушке индуктивности, на фиг. 4 - импульс тока в нагрузке.
Индуктивно-импульсный генератор содержит источник постоянного тока 1 (фиг. 1), плюсовой зажим которого подключен к входному зажиму коммутатора 2 и к первому выводу конденсатора 3, выходной зажим коммутатора 2 соединен в первую общую точку со вторым выводом конденсатора 3, входным зажимом первой катушки индуктивности 4 и с катодом первого вентиля 5. Выходной зажим первой катушки индуктивности 4 соединен во вторую общую точку с входными зажимами второй катушки индуктивности 6 и нагрузки 7. Вторая катушка индуктивности 6 имеет от 1,1 до 10 раз меньшую индуктивность, чем первая катушка индуктивности 4. Выходной зажим нагрузки 7 соединен в третью общую точку с анодами первого вентиля 5 и второго вентиля 8, а катод второго вентиля 8 образует четвертую общую точку с выходным зажимом второй катушки индуктивности 6 и с минусовым зажимом источника постоянного тока 1.
Устройство работает следующим образом.
Источник постоянного тока 1 при замыкании коммутатора 2 в нулевой момент времени создает в первой катушке индуктивности 4 ток 9 IL4(0-) (фиг. 2), а во второй катушке индуктивности 6 ток 10 IL6(0-) (фиг. 3). Поскольку обе катушки включены последовательно, то IL4(0-) = IL6(0-). В момент времени t0 коммутатор 2 размыкается и в соответствии с обобщенным законом коммутации суммарное потокосцепление первой катушки индуктивности 4 и второй катушки индуктивности 6 в момент времени t0 не может измениться скачком, следовательно, в первой катушке индуктивности 4, имеющей большую индуктивность, чем вторая катушка индуктивности 6, возникает скачок тока 11, равный (IL4(0+) - IL4(0-)). Ток IL4 не изменяет своего направления (фиг. 2) и будет замыкаться через нагрузку 7 и первый вентиль 5. Во второй катушке индуктивности 6 ток меняет свое направление на противоположное и возникает скачок тока 12 равный (IL6(0+) - (- ILк(0-)) (фиг. 3), при этом ток IL6 будет замыкаться через нагрузку 7 и второй вентиль 8. Таким образом, в нагрузке 7 формируется импульс тока 13 (фиг. 4), равный сумме токов IL4 + IL6. Возникающее перенапряжение на коммутаторе 2 при его размыкании уменьшается при помощи конденсатора 3.
С помощью программы Multisim были проведены исследования модели индуктивно-импульсного генератора со следующими параметрами: напряжение источника постоянного тока 1 - 100 В, внутреннее сопротивление - 1 Ом, индуктивность первой катушки индуктивности 4 - 100 мГн, активное сопротивление - 1 Ом, индуктивность второй катушки индуктивности 5 - 10 мГн, активное сопротивление - 0,5 Ом, сопротивление активной нагрузки 7 - 10 Ом, коэффициент индуктивной связи катушек Ксв =0,8. Ток до размыкания коммутатора 2, протекающий через источник постоянного тока 1 и последовательно включенные катушки индуктивности 4 и 6 составил 40,3 А. При размыкании коммутатора 2 амплитуда импульса тока в нагрузке 7 составила 90 А при длительности импульса 40 мс.
В устройстве прототипа при тех же параметрах схемы ток, протекающий через источник постоянного тока до размыкания коммутатора, составил 74,5 А, величина тока в нагрузке после размыкания коммутатора составила 82 А при длительности импульса 25 мс.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет уменьшить величину тока, протекающего через источник постоянного тока до размыкания коммутатора 2, уменьшить мощность источника постоянного тока 1 при сохранении параметров импульса в нагрузке 7.
Claims (1)
- Индуктивно-импульсный генератор, содержащий первую катушку индуктивности, подключенную через коммутатор к источнику постоянного тока, вторую катушку индуктивности, которая имеет от 1,1 до 10 раз меньшую индуктивность, чем первая катушка индуктивности, конденсатор, включенный параллельно коммутатору, нагрузку, первый и второй вентили, причем входной зажим первой катушки индуктивности образует первую общую точку со вторым выводом конденсатора и выходным зажимом коммутатора, отличающийся тем, что к первой общей точке подключен катод первого вентиля, выходной зажим первой катушки индуктивности образует вторую общую точку с входными зажимами второй катушки индуктивности и нагрузки, выходной зажим нагрузки соединен в третью общую точку с анодами первого и второго вентилей, а катод второго вентиля образует четвертую общую точку с выходным зажимом второй катушки индуктивности и с минусовым зажимом источника постоянного тока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021129362A RU2769814C1 (ru) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Индуктивно-импульсный генератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021129362A RU2769814C1 (ru) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Индуктивно-импульсный генератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769814C1 true RU2769814C1 (ru) | 2022-04-06 |
Family
ID=81075988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021129362A RU2769814C1 (ru) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Индуктивно-импульсный генератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769814C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6515873B2 (en) * | 2000-08-24 | 2003-02-04 | Thomson Licensing, S.A. | Switched-mode power supply |
RU130168U1 (ru) * | 2013-03-12 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Индуктивно-импульсный генератор |
RU162229U1 (ru) * | 2015-08-06 | 2016-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Индуктивный генератор импульсов тока |
RU169475U1 (ru) * | 2016-11-15 | 2017-03-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Индуктивно-импульсный генератор |
RU2682367C1 (ru) * | 2018-05-24 | 2019-03-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Индуктивно-импульсный генератор |
-
2021
- 2021-10-08 RU RU2021129362A patent/RU2769814C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6515873B2 (en) * | 2000-08-24 | 2003-02-04 | Thomson Licensing, S.A. | Switched-mode power supply |
RU130168U1 (ru) * | 2013-03-12 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Индуктивно-импульсный генератор |
RU162229U1 (ru) * | 2015-08-06 | 2016-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Индуктивный генератор импульсов тока |
RU169475U1 (ru) * | 2016-11-15 | 2017-03-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Индуктивно-импульсный генератор |
RU2682367C1 (ru) * | 2018-05-24 | 2019-03-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Индуктивно-импульсный генератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7638966B1 (en) | Voltage control and power factor correction in AC induction motors | |
CN103675426B (zh) | 电感电流过零检测方法及电路以及带该电路的开关电源 | |
RU130168U1 (ru) | Индуктивно-импульсный генератор | |
JP2010524268A (ja) | 飽和鉄心式超伝導故障限流器および該故障限流器の制御方法 | |
Wang et al. | An improved bipolar-type AC–AC converter topology based on nondifferential dual-buck PWM AC choppers | |
CN105162319B (zh) | 零电压开关准谐振高增益直流升压变换器 | |
Zhu et al. | A new half-bridge impedance source inverter with high voltage gain | |
EP0681759A1 (de) | Resonanter wechselrichter. | |
RU169475U1 (ru) | Индуктивно-импульсный генератор | |
RU2769814C1 (ru) | Индуктивно-импульсный генератор | |
RU162229U1 (ru) | Индуктивный генератор импульсов тока | |
RU2682367C1 (ru) | Индуктивно-импульсный генератор | |
CN117639500A (zh) | 一种高增益耦合电感型升压直流变换器 | |
RU2682394C1 (ru) | Индуктивно-импульсный генератор | |
RU2708937C1 (ru) | Индуктивно-импульсный генератор | |
US7045970B2 (en) | Electronic ballast for a lamp to be operated with iterative voltage pulses | |
RU159897U1 (ru) | Индуктивный генератор импульсов тока | |
CN107959419A (zh) | 一种降压式变换电路 | |
RU2643665C1 (ru) | Индуктивно-импульсный генератор | |
RU2806797C1 (ru) | Бесконтактный размыкатель цепей постоянного тока | |
RU167664U1 (ru) | Индуктивный генератор импульсов тока | |
JP2013090491A (ja) | フォワード・フライバック電源回路 | |
Himmelstoss et al. | Concept to reduce the ringing during the discontinuous mode of a DC/DC converter | |
CN111082646A (zh) | 一种电流纹波消除电路及应用该电路的功率变换器 | |
RU117744U1 (ru) | Преобразователь |