SU1465946A1 - Генератор импульсов тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к мощным ге- Гнераторам импульсных токов. Целью изобретени   вл етс  улучшение технико-экономических и эксплуатационных характеристик путем снижени  массы и увеличени  КПД генератора импульсов тока. Генератор импульсов тока содержит источник 1 посто нного тока, индуктивность 2, механический размыкатель 3, клеммы 4 дл  подключени  нагрузки, первый управл емый .ключ 5, конденсатор 6, вспо- могательную индуктивность 7, диод 8 вспомогательньм вентильный ключ 9, второй управл емый ключ 10. Разр д конденсатора 6 через механический размыкатель, зашунтированный диоДом 8, обеспечивает его безискровое отключение , а передача в нагрузку избыточной энергии конденсатора 6 и дополнительной индуктивности позвол ет ПОВЫСИТ1, КПД генератора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л 4

Description

О5 О1 QD 4 О)

(

I Изобретение относитс  к электро- iтехнике 5 в частности к мощным генераторам импульсных токов.

Цель изобретени  - у: учшение тех- нико-экономических и эксплуатационных характеристик путем снижени  массы и стоимости, увеличени  КПД и надежности генератора импульсов тока, ;что достигаетс  исключением дроссе- :л  насыщени  и снижени  остаточного напр жени  на механическом размыкателе в момент его отключени .

На фиг.1 изображена схема предлагаемого генератора им1тульсов то на фиг.2 схема генератора импульсов тока с третьим управл емым ключом,

Генератор импульсов тока (фиг.1) содержит источник 1 посто нного тока соединенный последовательно С индуктивностью 2, механический размьжа- тель 3, параллельно которому включены клеммы А дл  подключени  нагрузки , первый управл емый ключ 5, соеди венный с конденсатором 6 через вспомогательную индуктивность 7, диод 8j подключенньй параллельно механическому размьшателю 3, вспомогательный вентильньй ключ 9, -соедин ющий анод диода 8 и катод первого управл емого ключа 5, и второй управл емый ключ 10, соедин ющий анод первого управл емого ключа 5 с конденсатором 6 I Генератор импульсов тока (фиг.2) дополнительно содержит третий управл емый ключ 11, включенный между I анодом первого управл емого ключа 5 и вторым управл емым ключом 10, с -клеммой дл  подключени  нагрузки.

Генератор импульсов тока работает следующим образом.

Предварительно производ т зар дку конденсатора 6 в соответствии с пол рностью , указанной на фиг.1 и фиг,2, Через замкнутый механический размыкатель 3 осуществл ют питание индуктивности 2 от источника 1 посто нного тока. В индуктивности 2 накапливаетс  энерги , равна 

W

., 1 i

где Ь п - индуктивность шадуктивности 2;,

1 - ток через индуктивность 2, При включении первого управл е- мого ключа 5 конденсатор 6, разр жа сь , создает ток в контуре, сос

5

0 5 О Q

g

5

0

5

то щем из ключа 5, вспомогательной индуктивности конденсатора 6 и ме- ханического размыкател  3, Разр д конденсатора происходит при синусоидальном изменении тока конденсатора 6 и индуктивности 7. При этом начальное значение энергии конденсатора 6 равно

, . 2 W

где С - емкость конденсатора 6}

и 4 - напр жение предварительного

зар да конденсатора 6. Амплитуда тока во вспомогательной индуктивности 7 достигает максимума при равенстве нулю напр жени  на конд1енсаторе 6, при этом в ней накапливаетс  энерги , равна 

„ - L ) 1л

W л -2

где L - индуктивность вспомогательной индуктивности 7; I - амплитуда тока вспомогательной индуктивности 7.

Пренебрега  потер ми, можно, считать , что W-pW.

Начальное напр жение на конденсаторе выбирают таким, чтобы I -j I

Когда ток рассматриваемого контура становитс  больше тока индуктивности 2, отключают механический размыкатель 3. В результате ток начинает протекать, через диод 8, т.е. от катода к аноду. Последнее оказываетс  возможным только тогда, когда ток контура больше встречно ему направленного тока индуктивности 2, в. результате чего диод 8 оказываетс  включенным, а напр жение на механическом размыкателе 3 практически оказьшаетс  равным падению напр жени  ,на открытом диоде.

Параметры процесса разр да конденсатора 6 выбираютс  такими, чтобы врем  включенного состо ни  диода 8 было достаточным дл  полного отключени  механического размыкател  3. При этом отключение механического размыкател  3 происходит достаточно надежно и без искрени .

Когда ток разр да конденсатора Ь становитс  равным току И1щуктивнос- ти 2, диод 8 запираетс  и ток начинает протекать по контуру, состо - управл емого ключа 5, вспомогательной индуктивности 7, конденсатора 6 и источника 1 посто нного тока. Из-за значительной величины индуктивности 2 ток в контуре на этом интервале времени остаетс  посто нным , а напр жение на конденсаторе 6 измен етс  линейно. При достижении на конденсаторе 6 напр жени , равного напр жению нагрузки в гене- раторе импульсов тока, изображенном на фиг.1, управл емый ключ 5 закрываетс  и ток индуктивности 2 начинает протекать через нагрузку. В этот же момент производ т включение вентильного ключа 9. Энерги , накопленна  во вспомогательной индуктивности 7, переходит в конденсатор 6, при этом ток в цепи: вентильный ключ 9, вспомогательна  индуктивность 7 и конденсатор 6 спадает по косинусоиде к нулю, конденсатор 6 перезар жаетс  до положительного напр жени  и вентильный ключ 9 запираетс . При достижении током нулевого значени  производ т включение второго управл емого ключа 10, в результате чего энерги  конденсатора 6 передаетс  в нагрузку. .

В генераторе импульсов тока (фиг.2) подключение нагрузки к цепи индуктивности 2 осуществл ют в момен времени, когда закрываетс  управл емый ключ 5, путем включени  третьего управл емого ключа 11. При этом к нагрузке напр жение прикладываетс  с более крутым передним фротом .

Claims (1)

1.Генератор импульсов тока,с6- держапщй источник посто нного тока, последовательно соединенный с первым выводом индуктивности, механический размыкатель, параллельно которому включены клеммы дл  подключени  нагрузки , первьй управл емьй ключ, конденсатор, вспомогательную индуктивность , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  технико- экономических и эксплуатационных характеристик путем снижени  массы

и увеличени  КПД, в генератор введен диод, подключенный параллельно механическому размыкателю, вспомо- гательньй вентильный ключ, второй управл емый ключ,причем анод диода. подключен к отрицательной шине источника посто нного тока, первой обкладке конденсатора и аноду вспомогательного вентильного ключа, катод которого подключен к катоду первого управл емого ключа, выполненного вентильньм, и через вспомогательную индуктивность - к второй обкладке конденсатора и первому выводу второго управл емого ключа, второй вывод которого соединен с анодом первого управл емого ключа катодом диода, вторым выводом индуктивности .

2,Генератор по п. 1, отличающийс  там, что анод первого управл емого ключа соединен с вторым выводом второго управл емо- .

го ключа и клеммой нагрузки через третий управл  емый ключ.

А

(ae.t