Claims (2)
I Устройство.содержит управл емый 1|ьтр митель 1, плюсовой шиной соеди-. кенный с первой обкладкой конденсатора 2 фильтра и средним, первым от- йодол лервишшй обмотки трансформатр- ра 3, а минусовой ; шиной через индуктивность А - с второй обкладкой конденсатора 2, с анодом первого и второго диодов 5 и 6 и тиристором 7, аноды тиристоров 7 и 8 соединены с чет-- аертьп«1 и п тым отводами первичной обмотки трансформатора 3, а к отводам шесть и семь подключенгл конденсатор 9 и датчик 10 напр жени , выход которого соединен с входом пер- вого сумматора 11, выход первого сумматора 11 соединен через управл емый згсилитель 12 с вьшр мителем 1, а через инвертор 13 - с вторым сумматором 14, второй, вход которого соединен через интегратор 15 с датчиком 16 тока диода 6, а выход - с входом первого компаратора 17, второй вход которого через 1штегратор 18 со.единен с датчиком 19 тока тиристора 8, вклзоченного между конденсатором 2 и катодом тиристора 8, управл ющие электроды тиристоров 7 и 8 через схемы 20 и 21 формировани импульсов соедютены с триггером 22j вход кото- рого соединен с выходом компаратора 23, соед1шенным с выходом управл емого интегратора 24, вход которого соединен с выходом третьего ра 25, а входы сумматора 25 соединены соответственно, с выходами И сумматора 11 и компаратора 17, управл емый интегратор 24 стирающим входом соединен с выходом элемента ИЛИ 26, а запускающим - с выходом инвертора 27, вход которого также подключен к выходу элемента ИЛИ 26, входы которого подключены к датчикам 28 и 16 тока диодов 5 и 8, включенных между катодами диодов 5 и 6 и вторым и третьим отводами первичной обмотки трансформатора 3, его вторичные обмотки 29-31 подключены к индивидуальным вьшр мител м 32-34, включенным по схеме удвоени напр жени и содержащим конденсаторы, причем нагрузка 35 включена параллельно последовательно соединенным конденсаторам вьтр мителей 32-34, соединенных через ключ 36 с встроенным порогом срабатывани типа динистор, и управл емый ключ 37 типа тиристор, управл ющий электрод которого через формирователь 38 импульсов подключен к выходу управл емого ключа 39, вход которого соединен с выходом компаратора J7.I Device.contains controllable 1 | sigma 1, positive bus connection-. Kenny with the first lining of the capacitor 2 of the filter and the middle one, the first from the iodol of Lervish transformer winding 3, and the negative one; bus through inductance A - with the second capacitor plate 2, with the anode of the first and second diodes 5 and 6 and thyristor 7, the anodes of the thyristors 7 and 8 are connected to the fourth and 1 taps of the primary winding of the transformer 3, and to the taps six and seven connected capacitor 9 and voltage sensor 10, the output of which is connected to the input of the first adder 11, the output of the first adder 11 is connected via a controlled amplifier 12 to the expander 1, and through the inverter 13 to the second adder 14, the second, input which is connected through the integrator 15 with the sensor 16 current di One is 6, and the output is with the input of the first comparator 17, the second input of which is connected via a 1-integrator 18 with a current sensor 19 of the thyristor 8, inserted between the capacitor 2 and the cathode of the thyristor 8, and the control electrodes of the thyristors 7 and 8 through formation circuits 20 and 21 pulses are connected with trigger 22j whose input is connected to the output of comparator 23 connected to the output of controlled integrator 24, whose input is connected to the output of third pa 25, and inputs of adder 25 are connected respectively to outputs I of adder 11 and comparator 17 controlled by integrat OP 24 is erased by the input connected to the output of the OR element 26, and the trigger is connected to the output of the inverter 27, whose input is also connected to the output of the OR 26 element whose inputs are connected to sensors 28 and 16 of the current of diodes 5 and 8 connected between the cathodes of diodes 5 and 6 and the second and third branches of the primary winding of the transformer 3, its secondary windings 29-31 are connected to individual terminals 32-34 connected according to the voltage doubling circuit and containing capacitors, and the load 35 is connected in parallel with series-connected capacitors of mit mit 32-34, connected via a switch 36 with a built-in trigger threshold of the dinistor type, and a controlled key 37, such as a thyristor, the control electrode of which is connected through the pulse generator 38 to the output of the controlled switch 39, whose input is connected to the output of the comparator J7.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В момент перекидьшани триггера . 22 формирователь 20 или 21 формирует импульс, который включает тиристор 7 или 8. В результате этого в первичной обмотце трансформатора 3 и через щунтирующий эту обмотку конденсатор 9 протекают резонансные токи, величина которых ограничиваетс эквивалентной нагрузкой на этот трансформатор и обратными диодами 5 и 6„ Эти диоды включаютс по автотрансформаторной схеме и позвол ют задавать как величину раскачки напр жени на конденсаторе 9, так и величи5At the time of flip-flop trigger. 22 shaper 20 or 21 forms a pulse that includes a thyristor 7 or 8. As a result, resonant currents flow through the primary winding of the transformer 3 and through the capacitor 9 that shunts this winding, the magnitude of which is limited by the equivalent load on this transformer and the reverse diodes 5 and 6 The diodes are switched on by the autotransformer circuit and allow setting both the magnitude of the voltage swing across the capacitor 9 and the magnitude of 5
10ten
пр жение на конденсаторе-фильтра capacitor filter strap
2. Это позвол ет с определенной точностью поддерживать заданное значение выходного напр жени при форсированной зар дке конденсаторного накопител и при сохранении максимального КПДо2. This allows with a certain accuracy to maintain the specified value of the output voltage when forced charging of the capacitor drive and while maintaining the maximum efficiency
Сравнение средних значений токов диода 6 и тиристора 8, снимаемых датчиками 16 и 19 тока, позвол ет определить момент полного зар да емкости накопител и дать разрешающий сигнал на разр д емкостного накопину обратного напр жени на тиристорах 7 и 8. Конструктивные параметрыA comparison of the average values of the currents of diode 6 and thyristor 8, taken by current sensors 16 and 19, makes it possible to determine the instant of a full charge of the storage capacitor and give a permitting signal to discharge a capacitive back-up accumulator on the thyristors 7 and 8.
.трансформатора выбираютс из услови того, чт о в начальный момент источник работает в режиме короткого замыкани и поэтому вторичные обмотки шунтируют первичную. Следовательно, индуктивность рассе ни должна быть такой, чтобы резонансна частота резонансного контура не превьшала критическую, при которой не будет обеспечено врем восстановлени тиристоров . При полном зар де накопител источник работает в режиме холос- 15 тел . Это достигаетс тем, что дат- того хода,чик 16 тока диода 6 подключен к комПри йеременных параметрах нагруз- паратору 17 через интегратор 15 и ки величина эквивалентной индуктивности первичной обмотки трансформатора 3 может измен тьс на пор док, 20 что приводит к изменению собственной резонансной частоты контура в нес колько раз и дл реализации макси мальной выходной мощности необходимо обеспечить минимальную бестоковую 25 управл емый ключ 39 и формирователь паузу между током диода первой чей- 38 импульсов, а также задает макси- ки и током тиристора второй чейки. Это осуш,ествл етс следующим образом: сигнал с датчиков 28 и 16 через логический элемент ИЛИ 26 передним фронтом осуществл ет стирание предыдущей информации, записанной в интеграторе 24, и задним фронтом осуществл ет его запуск. Выходное напр жение с интегратора 24 сравнивает- 35 Формации в данном устройстве прйме- с с напр жением задани на компара- нены вьтр мители 32-34 по схеме с торе 23, выходное напр жение которо- удвоением напр жени ,-которые записы- го по заднему фронту импульса осуществл ет переброс триггера. 22 , Следовательно , независимо от собственной частоты колебательного контура мы задает фиксированное значение бестоковой паузы между током диода первой чейки и током тиристора второй чейки, что позвол ет исключить сквозной срыв источника при максимальной выходной мощности; с выхода сумматора И напр жение, вл ющеес разностью напр жений задани и выходного сигнала датчика 10 напр жени « конденсатора 9, воздействует на управл ющий вход интегратора 24 через сумматор 25, тем самым понижа илиThe transformers are selected from the condition that at the initial moment the source operates in the short circuit mode and therefore the secondary windings shunt the primary winding. Therefore, the leakage inductance must be such that the resonant frequency of the resonant circuit does not exceed the critical one, at which the recovery time of the thyristors will not be provided. With a full charge of the accumulator, the source operates in the mode of holos-15 bodies. This is achieved by the fact that the datacate, the current 16 of the diode 6 is connected to the com- parative parameters of the load-parator 17 through the integrator 15 and ki, the value of the equivalent inductance of the primary winding of the transformer 3 can vary by the order of 20 the frequency of the circuit is several times and to realize the maximum output power it is necessary to provide a minimum uninterrupted 25 controlled key 39 and a driver for a pause between the diode current of the first 38 pulses, and also sets maxima and current iristora second cell. This is dried as follows: the signal from sensors 28 and 16 through the logic element OR 26, with a leading edge, erases the previous information recorded in the integrator 24, and with a falling edge, starts it. The output voltage from the integrator 24 compares - 35 Formations in this device, together with the voltage of the task for comparing the actuators 32-34 according to the circuit with the torus 23, the output voltage of which is doubling of the voltage, - which are written by the falling edge of the pulse flips the trigger. 22 Therefore, irrespective of the natural frequency of the oscillating circuit, we set a fixed value of the current-free pause between the diode current of the first cell and the current of the thyristor of the second cell, which allows us to exclude a through failure of the source at maximum output power; from the output of the adder And the voltage, which is the difference of the voltage of the job and the output signal of the sensor 10 voltage "capacitor 9, affects the control input of the integrator 24 through the adder 25, thereby lowering or
30thirty
сумматор 14, К второму входу компаратора подключен.датчик 19 тока тиристора 8 через интегратор 18. При полном зар де накопител и равенстве токов диода 6 и тиристора 8 компаратор 17 пёрекидьшаетс и дает разрешение на включение ключа 37 черезthe adder 14, to the second input of the comparator is connected. the sensor 19 of the current of the thyristor 8 through the integrator 18. When the accumulator is fully charged and the currents of the diode 6 and the thyristor 8 are equal, the comparator 17 turns off and gives permission to turn on the key 37 through
мальную бестоковую паузу за счет увеличени посто нной интегрировани интегратора 24, где велич;-1на сигнала, рассогласовани с сум1-1атора 1 1 через логический инвертор 13 и сумматор 14 таЛже определ ет момент перекидывани компаратора 17,the maximum blank pause due to an increase in the integration constant of the integrator 24, where the signal size is -1 per signal, the error from the sum of the 1-1ator 1 1 through the logical inverter 13 and the adder 14 also determines the moment when the comparator 17 is thrown,
Дл уменьшени коэффициента транс45To reduce the trans ratio45
ваютс от индивидуальных вторичных обмоток 29-31 и включаютс последова- 40 тельно, тем самьм суммиру напр жение каждого конденсатора накопител . Это позвол ет понизить коэффициент трансформации на количество последовательно включенных конденсаторов накопител , которые включаютс параллельно нагрузке 35 Большое количество высоковольтных ключей может включатьс при запуске ключа 37, так как при- его включении на последующих происходит скачок напр жени , что позвол ет остальные ключи применить со встроенным порогом срабатывани , например динисторы, что упрощает систему управлени и повьшает ее надежность.are from individual secondary windings 29-31 and are switched on sequentially, thus summing the voltage of each storage capacitor. This allows the transformation ratio to be reduced by the number of storage capacitors connected in series, which are connected in parallel with the load. 35 A large number of high-voltage switches can be turned on when the switch 37 is started, as the power is applied to the subsequent ones, a voltage jump occurs, which allows the rest of the keys to be applied with the built-in a trigger threshold, e.g., dynistors, which simplifies the control system and increases its reliability.
повьшш бестоковую паузу, воздействует на вход управл емого вьтр ите- gj ФoDмvлa л 1 через усилитель 12, которыйA current-free pause affects the input of a controlled latch itj g FoDmvla l 1 through the amplifier 12, which
по нелинейному закону управл ет выпр мителем и позвод ет при большом сигнале рассогласовани понижать наaccording to a non-linear law, controls the rectifier and, with a large error signal, lowers by
пр жение на конденсаторе-фильтра 2. Это позвол ет с определенной точностью поддерживать заданное значение выходного напр жени при форсированной зар дке конденсаторного накопител и при сохранении максимального КПДоthe capacitor-filter 2 stresses. This allows a certain value of the output voltage to be maintained with a forced charging of the capacitor drive and, while maintaining the maximum efficiency
Сравнение средних значений токов диода 6 и тиристора 8, снимаемых датчиками 16 и 19 тока, позвол ет определить момент полного зар да емкости накопител и дать разрешающий сигнал на разр д емкостного накопител . Это достигаетс тем, что дат- чик 16 тока диода 6 подключен к компаратору 17 через интегратор 15 и A comparison of the average values of the currents of the diode 6 and the thyristor 8, taken by the current sensors 16 and 19, makes it possible to determine the instant of a full charge of the storage capacitor and give an enable signal to a capacitive storage discharge. This is achieved by the fact that the sensor 16 of the current of the diode 6 is connected to the comparator 17 via the integrator 15 and
управл емый ключ 39 и формирователь 38 импульсов, а также задает макси- Формации в данном устройстве прйме- нены вьтр мители 32-34 по схеме с удвоением напр жени ,-которые записы- the control key 39 and the pulse shaper 38, and also sets the maxi-Formations in this device, implants 32-34 under the voltage doubling circuit, which are recorded
сумматор 14, К второму входу компаратора подключен.датчик 19 тока тиристора 8 через интегратор 18. При полном зар де накопител и равенстве токов диода 6 и тиристора 8 компаратор 17 пёрекидьшаетс и дает разрешение на включение ключа 37 черезthe adder 14, to the second input of the comparator is connected. the sensor 19 of the current of the thyristor 8 through the integrator 18. When the accumulator is fully charged and the currents of the diode 6 and the thyristor 8 are equal, the comparator 17 turns off and gives permission to turn on the key 37 through
управл емый ключ 39 и формирователь 38 импульсов, а также задает макси- Формации в данном устройстве прйме- нены вьтр мители 32-34 по схеме с двоением напр жени ,-которые записы- the control key 39 and the pulse shaper 38, and also sets the maxi-Formations in this device, implators 32-34 are used according to the circuit with doubling of the voltage, which records
мальную бестоковую паузу за счет увеличени посто нной интегрировани интегратора 24, где велич;-1на сигнала, рассогласовани с сум1-1атора 1 1 через логический инвертор 13 и сумматор 14 таЛже определ ет момент перекидывани компаратора 17,the maximum blank pause due to an increase in the integration constant of the integrator 24, where the signal size is -1 per signal, the error from the sum of the 1-1ator 1 1 through the logical inverter 13 and the adder 14 also determines the moment when the comparator 17 is thrown,
Дл уменьшени коэффициента трансуправл емый ключ 39 и формирователь 38 импульсов, а также задает макси- Формации в данном устройстве прйме- нены вьтр мители 32-34 по схеме с удвоением напр жени ,-которые записы- To reduce the coefficient, the trans-controlled key 39 and the pulse shaper 38, as well as sets the maxi-Formations in this device, pass drivers 32-34 according to the voltage doubler circuit, which are written
ваютс от индивидуальных вторичных обмоток 29-31 и включаютс последова- тельно, тем самьм суммиру напр жение каждого конденсатора накопител . Это позвол ет понизить коэффициент трансформации на количество последовательно включенных конденсаторов накопител , которые включаютс параллельно нагрузке 35 Большое количество высоковольтных ключей может включатьс при запуске ключа 37, так как при- его включении на последующих происходит скачок напр жени , что позвол ет остальные ключи применить со встроенным порогом срабатывани , например динисторы, что упрощает систему управлени и повьшает ее надежность.are wired from individual secondary windings 29-31 and are connected in series, thereby summing the voltage of each storage capacitor. This allows the transformation ratio to be reduced by the number of storage capacitors connected in series, which are connected in parallel with the load. 35 A large number of high-voltage switches can be turned on when the switch 37 is started, as the power is applied to the subsequent ones, a voltage jump occurs, which allows the rest a trigger threshold, e.g., dynistors, which simplifies the control system and increases its reliability.
зобретени acquisitions
дл зар да емкостсодержащее управл еплюсовой шиной соединенный с первой обкладкой конденсатора фильтра и средним, первым отводом первичной обмотки трансформатора с отводами, а минусовой 1иной через индуктивности - с второй QQy;n. конденсатора фильтра, с анодами лервого и второго диодов и катодом первого тиристора, диоды лервого и второго тиристоров соедшшны с вторым и третьи 5 отводами первичной обмотки трансформатора, о т л и- ч, а ю щ е е с тем, что, с целью снижени массы и габаритов, введены датчики токов второго тиристора, первого и второго диодов, конденсатор, датчик напр жени , первый и второй интеграторы, управл емый интегратор,- два инвертора, элемент ИЛИ, три сумматора , два компаратора, триггер, два формировател импульсов, трансформатор , выполненный с повьшеиной индуктивностью рассе ни и дополнительными крайними шестым и седьмым отводами первичной обмотки, к которым подключен конденсатор с параллельным ему датчиком напр жени , вы- ход которого соединен с входом пер- вого сумматора, второй вход которого соединен с шиной.задшш , а выход . соединен через первый инвертор с первым входом второго сумматора, второй вход которого соедшген через первый интегратор с датчиком тока второго диода., а выход - с первым входом первого компаратора, вторым входом соединенного через второй интегратор с датчиком тока второго ти ристора, при этом управл ющие электроды тиристоров через схемы форми- ровани импульсов соединены с выходами триггера,, вход которого соединен с выходом-второго компаратора, первым входом соединенного сшиной управлени , а вторым - с выходом управл емого интегратора, вход управл емого интегратора соедтшен с выходом третьего сумматора, входы которого соединены соответственно с выходамиfor charging, a capacitive control eluxane bus is connected to the first plate of the filter capacitor and the middle, first tap of the transformer primary with taps, and the minus 1 inductance from the second QQy; n. filter capacitor, with the anodes of the first and second diodes and the cathode of the first thyristor, the diodes of the first and second thyristors are connected to the second and third 5 taps of the transformer primary winding, in order to reduce masses and dimensions, current sensors of the second thyristor, first and second diodes, capacitor, voltage sensor, first and second integrator controlled by the integrator, - two inverters, OR element, three adders, two comparators, trigger, two pulse formers, transformer made with pov the scattering inductance and additional extreme sixth and seventh taps of the primary winding to which a capacitor is connected with a voltage sensor parallel to it, the output of which is connected to the input of the first adder, the second input of which is connected to the busbar terminal and the output. connected via the first inverter with the first input of the second adder, the second input of which is connected through the first integrator with the current sensor of the second diode, and the output with the first input of the first comparator, the second input connected through the second integrator with the current sensor of the second thyristor; the thyristor electrodes are connected via pulse shaping circuits to the trigger outputs, the input of which is connected to the output of the second comparator, the first input connected to the control bus, and the second to the output of the controlled integrat ora, the input of the controlled integrator is connected to the output of the third adder, the inputs of which are connected respectively to the outputs
первого сумматора и первого компаратора , причем входы управл емого интегратора - стирающий непосредственно , запускающий через инвертор соединены с выходом элемента ИЛИ, а его входы - с датчиками токов диодов, причем датчики токов первого и второго диодов включены между их катода- Q ми и четвертым и л тым отводами трансформатора , а датчик тока тиристора включен между катодом и конденсатором фильтра,the first adder and the first comparator, the inputs of the controlled integrator erasing directly, starting through the inverter are connected to the output of the OR element, and its inputs are connected to the diode current sensors, and the first and second diode current sensors are connected between their cathodes Q and the fourth and Light transformer taps, and a thyristor current sensor is connected between the cathode and the filter capacitor,
2,Устройство по л,, о т л и - 5| чающеёс тем, что трансформатор вьтолнен с зазором в магнитопро- воде, а его N вторичных обмоток подключены к индивидуальным выпр мите , л м, параллельно которым включены 0 конденсаторы, причем нагрузка лодкл10- чена параллельно последовательно сое- дщ1енным конденсаторам через N-J высоковол1ьтньк ключей о2, The device according to l, about l and - 5 | This is due to the fact that the transformer is complete with a gap in the magnetic conductor, and its N secondary windings are connected to an individual rectifier, lm m, in parallel with which 0 capacitors are connected, and the load of the loader is connected in parallel with series-connected capacitors via N-J highvoltage keys
3,Устройство по ПоJ, о т л и ч а- 5 ю щ е е с тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем получени выходного сигнала заданной формы, первый высоковольтный клюгч через формирователь импульсов3, The device according to PJ, of which it is 5 to the fact that, in order to expand the functionality by obtaining an output signal of a given shape, the first high-voltage cable through the pulse shaper
0 соединен с выходом управл емого ключа , один вход которого соединен с выходом первого компаратора, а другой - с цшюй сигнала включени с0 is connected to the output of a controllable key, one input of which is connected to the output of the first comparator, and the other - from a switching signal with
4,Устройство по п.1, о т л и ч а- g ю щ е е с тем, что дл стабилизации вькодного напр жени управл емый выпр митель соединен с выходом управл емого усилител , один вход которого соединен с выходом первого4, the device according to claim 1, wherein the control unit rectifier is connected to the output of the controllable amplifier, one input of which is connected to the output of the first one, in order to stabilize the output voltage.
0 сумматора, а другой вход - с шиной управлени . ,0 adder, and the other input - with the control bus. ,
5„ Устройство по п.2, о т л и- чающеес тем, что N индиви- 5 дуальных выпр мителей выполнены по схеме удвоени напр жени , а N-2 высоковольтных ключа, начина со . второго, выполнены со встроенным порогом срабатывани .5 "The device according to claim 2, which is based on the fact that N individual rectifiers are made according to the voltage doubling scheme, and N-2 high-voltage switches, starting with. second, performed with built-in threshold.