SU1584088A2 - Источник питани электроразр дных импульсных лазеров - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано, например, дл  зар да накопительных конденсаторов лазерных систем. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД путем уменьшени  потерь мощности в токоограничителе. Источник питани  электроразр дных импульсных лазеров содержит основной источник 1 посто нного напр жени , буферный конденсатор 2, узел 3 управл емого колебательного зар да, элемент 4 задержки, делитель 5 напр жени , импульсный трансформатор 6, запускающий ключ 7, источник 8 опорного напр жени , пороговый элемент 9, формирователь 10 импульсов, нагрузки 11, например лазер, источник 12 компенсационного напр жени , управл ющий ключ 13 и токоограничитель 14. 5 ил.

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к импульсной технике, может быть использовано, Например, дл  зар да накопительных .конденсаторов лазерных систем и  вл етс  усовершенствованием изобретени  пр авт. св. № 1277558.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД за счет уменьшени  потерь мощности в токоограничителе.

На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема источника питани ; на фиг. 2 - схема компенсации; на фиг. 3 - схема оптоэлектронной разв зки; на фиг. 4 - функциональна  схема источника питани ; на фиг„5 - эпюры, по сн ющие работу.

Источник питани  электроразр дных импульсных лазеров содержит основной источник 1 посто нного напр - Зкени , подсоединенный к нему парал-- лельно буферный конденсатор 2, узел 3 управл емого колебательного зар да, вход которого соединен с по- ложительной клеммой основного источника 1 посто нного напр жени , Элемент 4 задержки, например, накопительный конденсатор, соединенный одной обкладкой с общей шиной, а другой - с выходом узла 3 управл емого Колебательного зар да, делитель 5 напр жени , включенный параллельно элементу 4 задержки, выходной импульсный трансформатор 6, соединенный одним концом первичной обмотки с вы- ходом узла 3 управл емого колебательного зар да; а другим концом - с запускающим ключом 7, другой вывод которого соединен с общей шиной, источник 8 опорного напр жени , отрица- тельной клеммой соединенный с общей шиной, триггерный пороговый элемент 9, например компаратор, неинвертирующий вход.которого соединен со средней точкойделител  5 напр жени , ин- вертирующий вход - с положительной- клеммой источника. 8 опорного напр жени , а выход через формирователь 10 импульсов - с управл ющим входом узла 3 управл емого колебательного за- р да, заземл юща  клемма которого сое динена с общей шиной, и нагрузку 11, например лазер, источник 12 компенсационного напр жени , управл ющий ключ 13 и токоограничитель 14, например резистор, соединенные между собой последовательно и подключенные параллельно элементу 4 задержки, причем вход управлени  управл ющего ключа 13

соединен с выходом триггерного поро- гового элемента 9.

Управл ющий ключ 13 выполнен на симисторе 15 и содержит цепь 16 гальванической разв зки, а источник 12 компенсационного напр жени  содержит трансформатор с выпр мителем 17, при этом вход трансформатора соединен через симистор 15 с сетью переменного напр жени , а выход подключен через токоограничительный элемент 18 параллельно элементу 4 задержки, вход управлени  симистором 15 через цепь 16 гальванической разв зки соединен с выходом триггерного порогового элемента 9.

Делитель 5 напр жени  выполнен на оптоэлектронном элементе 19 гальванической разв зки, содержащем последовательно соединенные резистор 20 и оптрон 21, например диодный, и согласующий усилитель 22, причем катод входного светодиода 23 соединен -с общей шиной, анод - с резистором 20, а выход оптрона 21, например выходной фотодиод 24 - с входом согласующего усилител  22, выход которого соединен с неинвертирующим входом триггерного порогового элемента 9.

Б устройство введены дополнительный триггер 25 и элемент И 26, причем S-вход дополнительного триггера 25 соединен с выходом формировател  10 импульсов. R-вход дополнительного триггера 25 соединен с входом управлени  запускающего ключа 7, выход триггера соединен с неинвертирующим входом элемента И 26, инвертирующий вход которого и выход включены между выходом триггерного порогового элемента 9 и входом управлени  управл емого ключа 13.

Источник питани  работает следующим образом.

Допустим, что в исходном состо нии напр жение на накопительном конденсаторе (элемент 4) поддерживаетс  на уровне Uc (фиг. 56), заданном источником 8 опорного напр жени , с помощью источника 12 компенсационного напр жени . Триггер 25 при этом находитс  в состо нии высокого уровн  сигнала на выходе (фиг. 5г). До момента времени t напр жение обратной св зи на неинвертирующем входе триггерного; порогового элемента 9 меньше опорного напр жени  и на выходе триггерного порогового элемента 9 присутствует

сигнал низкого уровн  (фиг. 5в), при этом на выходе элемента И 26 присутствует сигнал высокого уровн  (фиг.За), ключ 13 замкнут и накопительный конденсатор подзар жаетс  от источника 12 компенсационного напр жени .

В момент времени tf напр жение обратной св зи достигает величины опорного напр жени  и на выходе триггер- ного порогового элемента 9 (фиг.Зв) по вл етс  положительный перепад напр жени , при этом формирователь 10 импульсов вырабатывает импульс, но он не мен ет состо ни  триггера 25, а на выходе элемента И 26 по вл етс  отрицательный перепад напр жени  (фиг. 5а), ключ 13 размыкаетс  и начинаетс  разр д накопительного конденсатора за счет токов утечки и тока делител  5 напр жени .

В момент времени t4, когда напр жение обратной св зи достигает нижнего порога срабатывани  триггерного порогового элемента 9, обусловленного его гистерезисом, на его выходе по вл ет

с  отрицательный перепад напр жени  (фиг. 5в), на выходе элемента И 26 по вл етс  сигнал высокого уровн  (фиг. 5д), ключ 13 размыкаето  и вновь 30 начинаетс  подзар дка накопительного конденсатора (фиг. 56).

С приходом импульса запуска в момент времени t5 (фиг. 5а) начинаетс  разр д накопительного конденсатора на нагрузку 11, при этом триггер 25 в состо нии низкого уровн . Триггер 25 блокирует прохождение через эле- ент И 26 сигнала от триггерного порогового элемента 9 и на выходе элемента И 26 по вл етс  сигнал низкого уровн  (фиг. 5д), ключ 13 размыкаетс  . В процессе разр да накопительного конденсатора и его зар да от ос25

35

40

o

0

30

заблокироваг триггером 25 (фиг. 5г), так как источник 12 компенсационного напр жени  отключен.

В момент времени t. напр жение .на накопительном конденсаторе достигает заданной величины (фиг. 5а), при этом на выходе триггерного порогового элемента 9 по вл етс  положительный перепад напр жени  (фиг. 5в). Формирователь 10 импульсов вырабатывает импульс , прерывающий зар дку накопительного конденсатора от основного источника 1 Посто нного напр жени  и одновременно по S-входу триггера 25 устанавливает его.в состо ние высокого уровн  (фиг. 5г). При по влении отрицательного перепада напр жени  на выходе триггерного порогового элемента 9 (фиг. 5а) на выходе элемента И 26 по вл етс  высокий уровень напр жени  (фиг. 5д), ключ 13 замыкаетс  и начинаетс  подзар дка накопительного конденсатора до заданного уровн . С при- 5 ходом следующего импульса запуска в момент времени t цикл работы источника питани  повтор етс .

5

Ф

ормула изобретени  Источник питани  электроразр дных импульсных лазеров по авт. св. № 1277358, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД за счет уменьшени  потерь мощности в то- коограничителе, в него введены дополнительный триггер и элемент И, причем S-вход дополнительного триггера соединен с выходом формировател  импульсов , R-вход триггера соединен с входом управлени  запускающего ключа , выход триггера соединен с неинвертирующим входом элемента И, инвертирующий вход которого и выход включены между выходом триггерного порого

новного источника 1 посто нного напр - 45 вого элемента и входом управлени  жени  до момента времени t ключ 13 управл емого ключа.

15

v

о-

W

ZO 21

() 2

Риг.З

18

17

Риг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   30 Источник питания электроразрядных импульсных лазеров по авт. св.

   № 1277358, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД за счет уменьшения потерь мощности в то35 коограничителе, в него введены дополнительный триггер и элемент И, причем S-вход дополнительного триггера соединен с выходом формирователя импульсов, R-вход триггера соединен

   40 с входом управления запускающего ключа, выход триггера соединен с неинвертирующим входом элемента И, инвертирующий вход которого и выход включены между выходом триггерного порогового_элемента и входом управления управляемого ключа.

   Фиг.З