RU76527U1 - Генератор импульсов - Google Patents
Генератор импульсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU76527U1 RU76527U1 RU2008118170/22U RU2008118170U RU76527U1 RU 76527 U1 RU76527 U1 RU 76527U1 RU 2008118170/22 U RU2008118170/22 U RU 2008118170/22U RU 2008118170 U RU2008118170 U RU 2008118170U RU 76527 U1 RU76527 U1 RU 76527U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- series
- load
- transistor
- pulse generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в электрофизических установках с емкостными накопителями энергии. В генератор импульсов содержащий ряд накопительных конденсаторов, последовательно с каждым, из которых, включены последовательно соединенные дроссель и тиристор, причем катоды всех тиристоров присоединены к токоформирующему дросселю, включенному последовательно с нагрузкой, введен датчик тока, источник задающего напряжения, сумматор, регулятор, транзистор, диод, вспомогательный конденсатор, вспомогательное зарядное устройство, коммутатор и балластный резистор, что позволило уменьшить пульсации тока на вершине формируемого импульса и расширить функциональные возможности генератора импульсов.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в электрофизических установках с емкостными накопителями энергии.
Известен генератор импульсов [1], содержащий ряд накопительных конденсаторов, коммутируемых тиристорами на общую нагрузку через токоформирующий дроссель. Недостатком известного устройства является невысокая надежность работы из-за высоких скоростей нарастания тока тиристоров при их включении [2].
В качестве прототипа выбран известный генератор импульсов [2], содержащий ряд накопительных конденсаторов, последовательно с каждым из которых, включены последовательно соединенные дроссель и тиристор, причем катоды всех тиристоров присоединены к токоформирующему дросселю, включенному последовательно с нагрузкой.
Недостатком прототипа являются пульсации тока и напряжения в нагрузке на интервале формирования вершины импульса, что сужает его функциональные возможности.
Предлагаемой полезной моделью решается задача совершенствования генераторов импульсов в направлении расширения его функциональных возможностей.
Технический результат от использования полезной модели состоит в снижении пульсации тока на интервале формирования вершины импульса в нагрузке.
Указанный технический результат достигается тем, что в генераторе импульсов, содержащем ряд накопительных конденсаторов, последовательно с каждым из которых включены последовательно соединенные дроссель и тиристор, причем катоды всех тиристоров присоединены к токоформирующему дросселю, включенному последовательно с датчиком
тока и нагрузкой, между токоформирующим дросселем и нагрузкой включен датчик тока, а к точке их соединения присоединен коллектор транзистора, эмиттер которого через диод, включенный в прямом направлении, подключена одна обкладка вспомогательного конденсатора, другая обкладка которого соединена с нагрузкой и общей точкой накопительных конденсаторов, а параллельно вспомогательному конденсатору присоединены вспомогательное зарядное устройство и коммутатор с последовательно включенным балластным резистором, причем управляющие электроды транзистора присоединены к выходу регулятора, вход которого подключен к выходу сумматора, к прямому входу которого присоединен выход датчика тока, а к инверсному входу подключен источник задающего напряжения.
Введение датчика тока, источника задающего напряжения, сумматора, регулятора, транзистора, диода, вспомогательного конденсатора, вспомогательного зарядного устройства и коммутатора с балластным резистором позволяет создать замкнутую систему автоматического регулирования по току нагрузки с отрицательной обратной связью. В результате этого пульсации тока в нагрузке могут быть уменьшены до требуемых значений, за счет выбора соответствующего коэффициента передачи регулятора.
Это позволяет, по сравнению с прототипом, снизить пульсации тока на интервале формирования вершины импульса в нагрузке.
На фиг.1 представлена структурная электрическая схема генератора импульсов, где 1, 2, 3, 4 - накопительные конденсаторы; 5, 6, 7, 8 - дроссели; 9, 10, 11, 12 - тиристоры; 13 - токоформирующий дроссель; 14 - датчик тока; 15 - нагрузка; 16 - транзистор; 17 - диод; 18 - вспомогательный конденсатор; 19 - вспомогательное зарядное устройство; 20 - коммутатор; 21 - балластный резистор; 22 - регулятор; 23 - сумматор; 24 - источник задающего напряжения.
На фиг.2 приведены диаграммы работы генератора импульсов. На диаграммах буквами обозначены:
i1 - ток дросселя 13; i2 - ток датчика 14 и нагрузки 15; i3 - ток, протекающий через транзистор 16, диод 17 и конденсатор 18; u1 -напряжение на конденсаторе 18; u2 - напряжение на транзисторе 16.
Устройство содержит ряд накопительных конденсаторов 1, 2, 3, 4, последовательно с каждым из которых включены дроссели 5, 6, 7, 8 и тиристоры 9, 10, 11, 12, соответственно. Соединенные вместе катоды тиристоров 9, 10, 11, 12 через токоформирующий дроссель 13 подключены к датчику тока 14 и нагрузке 15, соединенным последовательно. К точке соединения дросселя 13 и датчика тока 14 подключен коллектор транзистора 16. К эмиттеру транзистора 16 через диод 17, включенный в прямом направлении, присоединен вспомогательный конденсатор 18. Другая обкладка конденсатора 18 соединена с нагрузкой 15 и общей точкой конденсаторов 1, 2, 3, 4. Параллельно вспомогательному конденсатору 18 присоединено вспомогательное зарядное устройство 19 и коммутатор 20, последовательно с которым включен балластный резистор 21. Управляющие электроды транзистора 16 присоединены к выходу регулятора 22, вход которого подключен к выходу сумматора 23. К прямому входу сумматора 23 подключен выход датчика тока 14, а к инверсному - источник задающего напряжения 24.
Принцип работы предлагаемого устройства поясняется диаграммами, приведенными на фиг.2 и заключается в следующем.
В исходном положении накопительные конденсаторы 1, 2, 3, 4 заряжены в полярности, показанной на фиг.2 от внешнего зарядного устройства (на фиг.2 оно не приведено), а вспомогательный конденсатор 18 заряжают от вспомогательного зарядного устройства 19 до напряжения U1, после чего зарядное устройство 19 может быть отключено. При отпирании в момент времени t0 тиристора 9 конденсатор 1 начинает разряжаться, и по цепи: конденсатор 1 - дроссель 5 - тиристор 9 - дроссель 13 - датчик тока 14 -
нагрузка 15, начинает протекать возрастающий по величине ток i1 Напряжение с выхода датчика тока 14, пропорциональное току i1, поступает на вход сумматора 23, где из него вычитается напряжение задания источника 24, которому соответствует величина тока I1 Пока напряжение датчика 14 меньше напряжения источника 24 выходное напряжение сумматора 23 и регулятора 22 отрицательно и транзистор 16 закрыт. В момент времени t1 при достижении током i1 заданного значения I1, соответствующее этому значению напряжение датчика 14 сравнивается с напряжением источника 24. К этому моменту падение напряжения на нагрузке 15, пропорциональное току i1, превышает значение U1 и к транзистору 16 через открытый диод 17 приложено прямое напряжение u2. При дальнейшем увеличении тока i1 транзистор 16 переходит в активный режим и через него начинает протекать ток i3, величина которого определяется выходным напряжением регулятора 22 и, соответственно, сумматора 23, то есть напряжением рассогласования, пропорциональным разнице между значением I1 и величиной тока, протекающим по упомянутой выше цепи. Через нагрузку 15 протекает ток i2, равный
i2=i1-i3.
В результате, система регулирования становится замкнутой с отрицательной обратной связью по току i2 нагрузки 15. При этом изменения тока i2 будут тем меньше, чем больше величина коэффициента передачи регулятора 22. При протекании тока i3 через конденсатор 18 он заряжается, его напряжение u1 возрастает, а напряжение u2 на транзисторе 16, определяемое из равенства
u2=Ri2-u1
где R - сопротивление нагрузки 15, убывает.
В момент времени t2, а затем t3 и t4 последовательно отпирают тиристоры 10, 11, 12, соответственно, в результате чего происходит
поочередная разрядка конденсаторов 2, 3, 4, и кривая тока i1 состоит из интервалов проводимости и коммутации упомянутых тиристоров [2]. На интервале времени t1...t5, пока i1≥I1 при условии где - минимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора 16, обеспечивающее его работу в активном режиме, система регулирования замкнута, пульсации тока на вершине формируемого импульса в нагрузке определяются петлевым коэффициентом усиления системы регулирования и могут быть получены значительно меньше пульсаций тока i3. Для этого также среднее значение I3 тока транзистора 16 выбирают таким, чтобы на интервале формирования вершины импульса соблюдалось условие i3>0.
Выполнение условия при заданных значениях сопротивления R, токов I1, I3 и длительности τ (где τ=t5-t1) вершины формируемого импульса обеспечивается путем соответствующего выбора напряжения U1 и емкости конденсатора 18 из условия
По окончании формирования импульса в момент времени t6 замыкают коммутатор 20 и конденсатор 18 разряжается на резистор 21. При снижении напряжения конденсатора до исходного значения U1 при t7 коммутатор 20 размыкают. Устройство готово к формированию очередного импульса.
В предлагаемом генераторе импульсов транзистор выполняет функцию активного прецизионного токоформирующего элемента. Это позволяет, по сравнению с прототипом, уменьшить пульсации тока на вершине формируемого импульса и расширить функциональные свойства генератора импульсов за счет возможности его применения в электрофизических установках с высокими требованиями к стабильности параметров генерируемых импульсов.
Источники информации:
1. Булатов О.Г., Иванов B.C., Панфилов Д.И. Тиристорные схемы включения высокоинтенсивных источников света. - М.: Энергия, 1975. - 176 с.
2. Кириенко В.П., Ваняев В.В., Ваняев С.В. Генератор импульсов тока с многозвенным токоформирующим элементом. - Известия Вузов, «Электромеханика», 2008, №1, с.77-83.
Claims (1)
- Генератор импульсов, содержащий ряд накопительных конденсаторов, последовательно с каждым из которых включены последовательно соединенные дроссель и тиристор, причем катоды всех тиристоров присоединены к токоформирующему дросселю, включенному последовательно с нагрузкой, отличающийся тем, что между токоформирующим дросселем и нагрузкой включен датчик тока, а к точке соединения токоформирующего дросселя и датчика тока присоединен коллектор транзистора, эмиттер которого через диод, включенный в прямом направлении, подключена одна обкладка вспомогательного конденсатора, другая обкладка которого соединена с нагрузкой и общей точкой накопительных конденсаторов, а параллельно вспомогательному конденсатору присоединены вспомогательное зарядное устройство и коммутатор с последовательно включенным балластным резистором, причем управляющие электроды транзистора присоединены к выходу регулятора, вход которого подключен к выходу сумматора, к прямому входу которого присоединен выход датчика тока, а к инверсному входу подключен источник задающего напряжения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118170/22U RU76527U1 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Генератор импульсов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118170/22U RU76527U1 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Генератор импульсов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU76527U1 true RU76527U1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008118170/22U RU76527U1 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Генератор импульсов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU76527U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682015C1 (ru) * | 2017-10-09 | 2019-03-14 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Генератор импульсных напряжений |
-
2008
- 2008-05-06 RU RU2008118170/22U patent/RU76527U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682015C1 (ru) * | 2017-10-09 | 2019-03-14 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Генератор импульсных напряжений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105099186B (zh) | 用于低负载dc/dc变换器的最小接通时间控制 | |
US9780666B2 (en) | Power converter controller with stability compensation | |
KR100975352B1 (ko) | Dc/dc 컨버터 | |
US9787179B1 (en) | Apparatus and methods for control of discontinuous-mode power converters | |
CN106487225A (zh) | 开关电源装置 | |
CN103715886A (zh) | 四开关降压/升压模式变换器的控制方法及控制电路 | |
USRE44406E1 (en) | Method of detecting switching power supply output current | |
CN110165901A (zh) | 控制电路、开关式电源及相应的控制方法 | |
US10693376B2 (en) | Electronic converter and method of operating an electronic converter | |
CN103199709A (zh) | 双开关返驰式功率转换器 | |
US10389254B2 (en) | Cable compensation circuit and power supply including the same | |
JP2015177559A (ja) | 双方向dcdcコンバータ | |
CN105207515B (zh) | 一种重复频率脉冲功率电流源 | |
CN115514219A (zh) | 带飞跨电容的三电平dcdc变换器、系统及控制方法 | |
CN104052279B (zh) | 一种基于MOSFET的自激式Sepic变换器 | |
US20140098571A1 (en) | Saturation prevention in an energy transfer element of a power converter | |
TWI547083B (zh) | 電源轉換器的控制電路及相關方法 | |
RU76527U1 (ru) | Генератор импульсов | |
JP4880630B2 (ja) | Dc/dc電力変換装置 | |
Yang et al. | Nonlinear variable frequency control of high power switched-capacitor converter | |
CN107742972B (zh) | 连续导电模式双滞环脉冲序列控制方法及其装置 | |
CN105915097A (zh) | 用于功率变换器的脉冲平移调制 | |
RU158535U1 (ru) | Преобразователь постоянного напряжения в постоянное | |
CN102403896A (zh) | 基于MOSFET的自激式Boost变换器 | |
JP2017022837A (ja) | スイッチング電源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090507 |