SU609194A1 - Стабилизированное устройство дл зар да емкостного накопител - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к устройствам дл  зар да емкостных накопителей энергии, и предназначено дл  питанн  импульсных нагрузок, в частности импульсных нсточников высокоинтепснвного света.

Известно устройство дл  зар да емкостного накопител  и стабилизации напр жепи  на нем, состо щее из трансформатора, подключенного к источнику питани  переменного тока через ключевой элемент выпр мител . Недостаток его заключаетс  в том, что выключение Н новторное включение ключевого элемента может происходить в нолупериоды, имеющие одну и ту же пол рность. Это приводит к глубокому насыщению трансформатора, рассчитанного на величину максимальной индукции , действующей в трансформаторе в установившемс  релшме. При этом в первичной цепи трансформатора возникают больщие броски тока. При большой частоте повторени  (более 1 Гц), что часто имеет место на практике, эти броски тока оказывают вредное воздействие на питающую сеть и привод т к увеличепию установленной мощности ключевого элемента н трансформатора. Поэтому в таких системах в некоторых случа х трансфор .матор рассчитываетс  на бо.чьшую величину индукции, чем это необходимо в установившемс  режиме, а это также приводит к увеличению его установленной мощности.

Прототипом предлагаемого устройства  вл етс  стабилизированное устройство дл  зар да емкостного накопител , содержащее трансформатор, первична  обмотка которого через ключевой элемент соединена с выводами дл  подключени  источника питани  неременного тока, а вторична  - подключена к выпр мителю , емкостный накопитель, подключенный к выходу выпр мител , и систему обратпой св зи.

Предлагаемое устройство отличаетс  от известного тем, что ключевой элемепт зашунтирован резистором. Это отличие позвол ет уменьшить установленную мощность устройства , его вес и габариты.

На фиг. 1 дана схема устройства; на фиг. 2 - временньш диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит источник питани  переменного тока 1, ключевой элемент, выполненный на встречно-параллельно включенных тиристорах 2 и 3, резистор 4, шунтирующий тиристоры, повышающий трансформатор 5, выпр митель 6, накопитель 7 н систему обратной св зи 8, обеспечивающую стабилизацию напр жени  пакопнтел  7.

Прпнцип действи  устройства заключаетс  в следующем.

В момент to (фиг. 2) отпираетс  тиристорный ключ и происходит зар д емкостного накоинтсл  до иапр жени  L/n (момент ti на фиг. 2, а). В этот момент снимаетс  управление с тирнсторов 2 и 3 н, в результате, источник 1 отключаетс  от первичной обмотки трансформатора 5. В случае отсутстви  шунтирующего резистора 4 индукци  в сердечнике трансформатора вследствие гистерезиса фиксируетс  на уровне Если при этом последующий отпирающий импульс на тиристорный ключ приходит в начале полуволны , имеющей ту же пол рность, что и в момент /ь то индукци  в сердечнике трансформатора в момент /3, определ емый параметрами трансформатора, достигает максимального значени  5 (з) 5пр

(4) + св(4)(1)

где Bap(t3}-значение принужденной составл ющей индукции в момент ts;

5св(з) -значение свободной составл ющей индукции в момент ts,

B,(i,)B( + B,,(2)

где BO - значение индукции в момент коммутации ключа tz;

Во .

Выражение (1) справедливо в случае независимости индуктивности намагничивани  от потока н вполне приемлемо дл  качественного анализа процессов, происход щих в схеме.

Таким образом, трансформатор в этом случае должен быть рассчитан на индукцию В (/з), определенную из выражений (1) и (2).

Если тиристорный ключ щунтирован резистором , как в предлол енном устройстве, то максимальна  индукци  снижаетс  до величины (см. фиг. 2,6), определ емой, как известно , максимальным значением напр жений на индуктивностн намагничивани  трансформатора Unm L

()

- т- ,

где t/nm - амплитуда питающего напр жени ;

ш - сопротивление щунтирующего резистора;

Xi, - сопротивление индуктивности намагничивани  трансформатора.

Максимальное значение индукции, которого она достигает в момент t, равно:

5(з)В„р(з)(4).(4)

В, (,) В, (t .(5)

Трансформатор в этом случае должен рассчитыватьс  на величину В (ty), онределенную из выражений (4) и (5).

Таким образом, трансформатор в схеме с шунтирующим резистором при правильном выборе последнего должен рассчитыватьс  на величину индукции в два раза меньшую, чем в схеме без резистора, как это следует из сравнени  выражений (1) - (5), и, следовательно , имеет меньшую установленную мощность .

Уменьшение установленной мощности трансформатора позвол ет уменьшить его вес, габариты и стоимость.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизированное устройство дл  зар да емкостного накопител , содержащее трансформатор , первична  обмотка которого через

   ключевой элемент соединена с выводами дл  подключени  источника питани  переменного тока, а вторична  - подключена к выпр мителю , емкостный накопитель, подключенный к выходу выпр мител , и систему обратной

   св зи, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  установленной мощности и весогабаритных показателей устройства, ключевой элемент зашунтирован резистором.