SU531472A1 - Устройство дл питани импульсных ламп накачки оптических квантовых генераторов - Google Patents

Description

выдает сигнал на вспомогательную цепь искусственной коммутации дл  запирани  зар дного ключевого устройства. После запирани  последнего происходит перекачка энергии из зар дной индуктивности через диод в рабочую батарею конденсаторов. Далее осуществл етс  поджиг импульсной газоразр дной лампы накачки и разр д на нее рабочей батареи конденсаторов. Электронна  схема управлени  за каждый цикл работы устройства выдает по разделенным каналам три последовательных импульса: импульс открыти  зар дного ключевого устройства; импульс управлени  вспомогательной цепи искусственной -коммутации и импульс поджига лампы. Кроме того, схема управлени  через квадратичный усилитель и сумматор осуществл ет компарирование уровн  напр жени на рабочей батарее конденсаторов 2.

Недостаток такого устройства заключаетс  в том, что регулировка уровн накачки производитс  путем компарировани  высокого напр жени  на рабочей батарее конденсаторов и прерывани  больших зар дных токов, что приводит к низкой помехозащищенности высокоомных цепей квадратичного усилител  ч низкой надежности устройства.

Цель изобретени  - повышение помехозащищенности .и надежности устройства .

Цель достигаетс  тем, что устройство питани  импульсных ламп накачки ОКГ, содержащее однополупериодный выпр митель , рабочую батарею конденсаторов , катушку индуктивности, блок задержки и ключевой блок, снабжено формирователем тактовых импульсов, синхронных с напр жением питающей сети , выход которого подключен к управл ющему электроду ключевого бдока и . через блок задержки к зажигающему электроду лампы, причем катушка индуктивности выполнена переменной.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временна  диаграмма работы устройства

Устройство питани  импульсных лам накачки ОКГ содержит однополупериодный выпр митель 1, управл емый вентиль 2, диод 3, вариометр 4, рабочую батарею конденсаторов 5, импульсную лампу б накачки, ф ормирователь 7 тактовых импульсов, линию iB задержки. К выходу однополупериодного выпр мител  1 подключены параллельно рабоча  батаре  конденсаторов 5, импульсна  лампа б и цепочка последовательно соединенных ключевого устройства и вариометра 4. Выход формировател  7 тактовых импульсов соединен с управл .клцим входом управл емого вентил  2 и входом линии 8 задержки, выход которой подключен к устройству поджига импульсной газоразр дной лампы 6.

На временной диаграмме работы устройства приведены графики изменени  напр жени  на выходе выпр мител  (см. временную ось Ut,vxnp. )/ на выходе линии 8 задержки (ось Uj,.j. ) , на рабочей батарее конденсаторов 5 (ось Satn. ), на формирователе 7 тактовых импульсов (ось иформ.у

Однополупериодный выпр митель 1 выпр мл ет, переменное напр жение, подаваемое со вторичной обмотки силового трансформатора. Рабоча  батаре  конденсаторов 5 служит дл  накоплени  электрической энергии и разр да ее на импульсную лампу б, котора ,

в свою очередь,  вл етс  источником

света накачки активного тела ОКГ. Вариометр 4  вл етс  вспомогательным накопителем энергии и служит дл  накоплени  отведенной в него из рабочей батареи конденсаторов 5 избыточной Энергии, а также последующего возврата энергии в батарею.

Ключевое устройство состоит из управл емого вентил  2 и встррчнопараллельногр с ним диода 3 и подключает вариометр 4 к батарее конденсаторов 5. Формирователь 7 формирует импульсы, синхронные с напр жением питающей сети и следующие с требуемой частотой повторени ..Лини  8 задержки служит дл  осуществлени  посто нной по времени задержки импульсов, поступающих на устройство поджига импульсной лампы б накачки, относительно импульсов, поступающих на управл ющий вход управл емого вентил  2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Рабоча  батаре  конденсаторов 5 зар жаетс  непосредственно от однополупериодного выпр мител  1 силовой сети до амплитудного значени  напр жени  UQ (см. ось U5o.T на фиг.2) на выходе выпр мител . Формирователь 7 тактовых импульсов вырабатывает с требуемой частотой следовани  импульсы, синхронные с моментом спада напр жени  на выходе выпр мител  до. нулевог значени  (см. моменты tj, и tj и ось иформ.на фиг. 2). Эти .синхроимпульсы поступают на управл ющий вхом управл емого вентил  2 и на вход линий 8 задержки. С открытием управл емого вентил  2 (см.первый цикл операций на фиг. 2) начинаетс  отвод из быточной энергии из рабочих батарей конденсаторов 5 в вспомогательный накопитель энергии - вариометр 4. Процесс отвода энергии длитс  протлежуток времени ЛюЭ., определ емый моментс 1 ti (см.фиг.2), когда с выхода линии 8 посто нной задержки запускающий импульс поступает на устройство поджига импульсной лампы ii.. К этому времени в результате колебательного процесса, начавшегос  в контуре, рабоча  батаре  конденсаторов 5 - вариометр 4 с началом отвода энергии в вариометр, напр жение на рабочей батарее конденсаторов падает с .максимальной величины UQ до требуемого значени  .первый цикл операций по оси и дд-на фиг, 2). В момент t происходит кратковременна  вспышка, за врем  которой требуемое количество энергий, оставшеес  в рабочей батарее конденсаторов, разр жаетс  на лампу 6 накачки. Далее в результате колебательного процесса, происход щего в контуре, батаре  конденсаторов 5 - вариометр 4, осущест-, вл етс  возвращение энергии из вариометра в рабочую батарею, благодар  чему сохран етс  высокий КПД устройства . Причем первые полпериода ток протекает через управл емый вентиль 2 а вторые полпериода в обратном направлении - через диод 3. Управл емый вентиль 2 запираетс  и может быть открыт вновь лишь при поступлении сигнала на его управл ющий электрод. После дозар дки рабочей батареи от .выпр мител  до напр жени  Но цикл операций может быть повторен (см.например , второй цикл операций с момента t на фиг.2).

Плавна  регулировка энергии, разр жаемой на. лампу накачки, осуществл етс  за счет изменени  индуктивности вариометра 4, и как следствие этого, перестройки собственной частоты колебательного контура, образованного емкостью рабочей батареи конденсаторов 5. и индуктивностью вариометра 4. Два цикла этих операций, начинающиес  соответственно в моменты времени Ьд и t , приведены на временной диаграмме на фиг. 2. В первом случае индуктивность вариометра сравнительно велика и за интервал времени Сзсм). 1 t-o напр жение на рабочей батарее конденсаторов 5 успевает упасть от своей амплитудной величины Ug до значени  и. Во втором случае индуктивнос вариометра 4 уменьшена и за такой же по. длительности интервал СааЗ ч t-o напр жение на батарее 5 к моменту вспышки лампы б tj. подает до значени  .Однако в обоихслуча х избыточна  энерги , предварительно отведенна  в вариометр, после осуществлени  вспышки газоразр дной лампы возвращаетс  в рабочую батарею конденсаторов , что позвол ет сохран ть; высокий КПД устройства.

В данном устройстве исключена возможность импульсных перегрузок однополупериодного выпр мител  1, так как зар дное напр жение после предыдущей вспышки, синхронизированной с напр жением питающей сети, возрастает не скачком, а от нулевого значени  по синусоидальному закону. При .этом рабоча  батаре  конденсаторов ух частично зар жена за счет энергииf .

отводимой к моменту предыдущей вспыаки в вариометр. Это позвол ет отказатьс  от токоограничивакнцих зар д ,ных элементов (резисторов, дросселей, снижающих КПД всего устройства. Вентильные элементы не испытывают перегрузок , так как участвуют .лишь, в плавных колебательных процессах. Электронна  схема управлени  отличаетс  простотой, поскольку за один цикл операций вырабатывает лишь два импульса , жестко св занных друг с другом во времени. Компарировани  высоких напр жений с помощью высокоомных делителей и пороговых устройств не производитс . Это существенно повышает помехозащищенность и надежность устройства . Применение в устройстве вариометра , формировател  тактовых синхроимпульсов и линии задержки позвол ет повысить его помехоустойчивость и надежность, а также упростить конструкцию .

Область применени  данного устройства не ограничиваетс  лишь питанием ОКГ. Оно может быть применено в различных процессах, требующих часто повтор ющихс  зар дов емкостного накопител  с последующим кратковременным мощным регулируемым разр дом его на потребитель энергии. Примерами могут быть электроискрова  и импульсна  элетромагнитна  обработка материалов, получение электрогидравлического эффекта и т.д.

Claims (2)

1.Вакуленко В.М. и др. Зар дка емкостногр накопител  от сети переме 1ного напр жени  , ПТЭ, 1970,

5, с. 112.

2.Белостоцкий Б.Р. йсновы лазерной техни.кн , М., Советское

,ралио , 1972, с. 251-252.