SU1350784A1 - Устройство дл зар дки емкостного накопител энергии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах питани . Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства и его КПД. Одновременный зар д дополнительного накопител  5 и накоплени  магнитной энергии в трансформаторе 2 и индуктивности 3 при открытом состо нии ключа 1 позвол ет обеспечить его выключение при малых токах, что значительно уменьшает динамические потери мощности транзисторного ключа 1. Последующа  передача запасенной энергии в основной накопитель 7 при закрытом состо нии ключа 1 через диоды 4 и 6 позвол ет повысить коэффициент использовани  трансформатора и увеличить выходное напр жение. 1 ил. 5 Г | (Л оо ел о 00

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах накачки лазеров, радиолокационных системах, генерато- р.ах высоковольтных импульсов, системах питани  РЭА.

Целью изобретени   вл етс  повьше ние надежности работы и КПД.

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства дл  зар дки емкостного накопител .

Устройство состоит из управл емого ключа 1,, например транзистора, последовательно соединенного с первичной обмоткой трансформатора 2, которые подключены к источнику посто нного напр жени , дроссел  3, первого диода 4, дополнительного емкостного накопител  5, подключенных к вторичной обмотке трансформатора 2, второго дпода 6, основного емкостного накопител  7, образую цих совместно с первым диодом 4 и дросселем 3 последовательную цепь передачи оста- точной энергии дроссел  3 в дополнительный 5 и основной 7 накопители после равенства напр жений на дополнительном емкостном накопителе 5 и вторичной обмотке трансформатора 2. Параллельно дополнительному накопителю 5 включен третий диод 8, обеспечивающий фиксацию уровн  напр жени  на нем при передаче запасенных энергий трансформатора 2 и дополнительного емкостного накопител  5.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии емкостные накопители 5 и 7 разр жены. В провод щем состо нии управл емого ключа 1 за врем  пр мого хода работы преобразовател  через повышающий трансформатор 2, дроссель 3 и диод А происходит резонансный зар д дополнительного накопител  5 и одновременное накопление энергии в первичной обмотке трансформатора 2 за счет линейного нарастани  тока в ней. В момент достижени  напр жени : на дополнительном накопр1теле 5, равного (в пересчете к первичной обмотке) сумме напр жени  источника питани  и накопител  7, увеличение тока в дросселе 3 прекращаетс . Запасенна  в ней энерги  далее одновременно зар жает емкостной накопитель 7 ч зрез диоды 4 и 6 и подзар жает накопитель 5. При этом напр же

0

5

0

5

0

5

0

5

ние в накопителе 5 повышаетс  до напр же -т  на накопителе 7.

После выключени  управл емого ключа 1 энерги , запасенна  в трансформаторе 2 и емкостном накопителе 5, передаетс  в накопитель 7 по цепи вторична  обмотка трансформатора 2, емкостной накопитель 5, диод 6, на- копитэль 7. При этом отдача энергии трансформатора 2 происходит за врем , определ емое резонансной частотой контура, состо щего из индуктивности вторичной обмотки трансформатора 2, общей емкости последовательно включенных накопителей 5, 7, и зависит от напр жени  на накопителе 7„

При зар дке емкостного на.копите- л  7 несколькими импульсами в каждом цикле работы устройства величина и пол рность напр жени  на дополнительном накопителе 5 завис т от соотношени  энергий, запасенных в трансформаторе 2 и дополнительном накопителе 5.

Длч исключени  возможности пере- полюсовки накопител  5 и увеличени  выход::1ой мощности параллельно ему включают диод 8, который после разр дки дополнительного емкостного накопител  5 обеспечивает прохо;кдение остаточного тока вторичной обмотки транс||)орматора 2 в емкостной нако- пител) 7,

При полной и частичной разр дке емкос 1 ного накопител  7 на нагрузку 9 цикл работы устройства повтор етс .

Поскольку зар дка дополнительного емкостного накопител  5 происходит незарпсимо от величины нагрузки 9, ток зар дки его посто нен, а зар дка основного накопител  7 происходит во врем  выключенного состо ни  ключа 13 то устройство не критично к величине нагрузки и, надежно в работе. Импул} сный ток через ключ 1 в пред- лагаег-юм устройстве уменьшаетс , так как }зыключепие может быть достигнуто при меньшем значении тока пр мого хода работы устройства, что способствует снижению динамической мощности потерь при переключени х ключа и повышению КГЩ. Кспользовапие резонансных  влеипй в устройстве позвол ет увеличивать выходное напр жение на нагрузке и тем самым понизить рабочее напр жение на ключах и транс- форма оре.

Устройство эффективно использовать дл  зар дки емкостных накопителей большой величины, при применении источников питани  ограниченной мощности , дл  построени  высоковольтных источников посто нного напр жени .

Следует отметить, что дл  отдельных применений роль ограничительной индуктивности может выполн ть индуктивность рассе ни  трансформатора. В этом случае зар дка дополнительного емкостного накопител  происходит до двойного напр жени . Фор м у ла изобретени 

Устройство дл  зар дки емкостного накопител  энергии, содержащее трансформатор , управл емый ключ, подключенный через первичную обмотку к

источнику питани , дроссель, дополнительный емкостной накопитель, первый , второй и третий диоды, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и КПД, дополнительный накопитель подключен через соединенные последовательно первый диод и дроссель к вторичной обмотке

трансформатора, точка соединени  первого диода и дополнительного емкостного накопител  через второй диод , включенный согласно первому диоду , подключена к одному из выводов

основного емкостного накопител , второй вывод которого подключен к точке соединени  вторичной обмотки с дросселем, а параллельно дополнительному емкостному накопителю включен третий диод встречно первому диоду.

Claims (1)

1. Фор му ла изобретения

   Устройство для зарядки емкостного накопителя энергии, содержащее трансформатор, управляемый ключ, подключенный через первичную обмотку к источнику питания, дроссель, дополнительный емкостной накопитель, первый, второй и третий диоды, о т л и ₅ чающееся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, дополнительный накопитель подключен через соединенные последовательно первый диод и дроссель к вторичной обмотке 1Q трансформатора, точка соединения первого диода и дополнительного емкостного накопителя через второй диод, включенный согласно первому диоду, подключена к одному из выводов 15 основного емкостного накопителя, второй вывод которого подключен к точке соединения вторичной обмотки с дросселем, а параллельно дополнитель· ному емкостному накопителю включен третий диод встречно первому диоду.