SU748814A1 - Устройство дл зар дки накопительного конденсатора - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА

1

Изобретение относитс  к импульсной электронике и может быть использовано дл  зар дки до высоких уровней напр жени  накопительного конденсатора 5 генераторов мощных импульсов, предназначенных дл  питани  оптических квантовых генераторов, локаторов, импульсных плазменных двигателей, электрической сварки металлов и т.д. 0

Данное устройство обеспечивает потребление посто нной мощности от питающей сети при периодически повтор ющихс  зар дно-разр дных процессах накопительного конденсатора.

Известны устройства дл  зар да накопительного конденсатора содержащее диодно-тиристорный выпр мительный мост и подключенную пapaллeJiьнo ему цепочку из последовательно соеди- 2Q ненных диода, первого накопительного конденсатора, тиристора, второго накопительного конденсатора и второго диода, аноды диодно-туристорного моста соединены с катодом, а егр ка- 25 тоды - с анодом упом нутого тиристо ра 1.

Недостатком данного устройства  в- . л етс  громоздкость и низка  надежность работы. 30

Известно также устройство дл  зар дки накопительного конденсатора, содержащее два зар дных тиристора и два дозирующих конденсатора, соединенных в мостовую схему, к общим точкам анодов зар дных тиристоров и дозирующих конденсаторов которой подключены катоды входных тиристоров, аноды которых через входной дроссель соединены с плюсовой .шиной источника питани , катоды зар дных тиристоров соединены с катодом шунтирующего тиристора и одним концом зар дного дроссел , вторична  обмотка которого через диод соединена с накопительным конденсатором, причем ано; шунтирующего тиристора соединен с точкой соединени  дозирующих конденсаторов и минусовой шиной источника питани . Нормальна  работа известного устройства , т. е. шо.г1на  разр дка дозирующих конденсаторов, обеспечиваетс  лишь при напр жении на каждом из них в два раза превышающем напр жение накопительного конденсатора (условие устойчивости работы схемы) / а, следовательно , напр жение питающей сети должно быть не ниже заданного напр жени  накопительного конденсатора им (с учетом Cg напр жение сети должно несколько превышать Uj 2. Недостатками данного устройства  вл ютс  отсутствие гальванической разв зки между зар дной и разр дной Депью емкостного накопител  и наруше ние режима потреблени  посто нной мощности при случайном снижении напр жени  питающей сети, что значитель но снижает надежность устройства; невозможность потреблени  мощности из сети при паузах в зар дном цикле накопител  (паузы необходимы дл  проведени  разр дки и последующей деионизации. импульсной наг гхузки) . Это обсто тельство приводит к необходимости дополн ть схему устройства спецйгшьными схемами, обеспечивающими потребление мощности в паузе, что, в свою очередь, снижае удельные массо-габаритные характерис тики устройства в целом. Цель изобретени  - повышение наде ности работы устройства. Поставлейна  цель достигаетс  тем что в устройство Дл  зар дки накопительного конденсатора, содержащее два зар дных тиристора и два дозирующих конденсатору, соединенных в . мостовую схему, к общим точкам анодов зар дных тиристоров и дозирующих конденсаторов которой подключены катоды входных тиристоров, аноды кот рых через входной дроссель соединены с плюсовой шиной источника питани , катоды зар дных тиристоров соединены с катодом шунтирующего тиристора и одним концом первичной обмотки зар д ного дроссел , а вторична  обмотка которого через диод соединена с накопительным конденсатором, причем анод шунтирующего ти зистора соединен с точкой соединени  дозирующих конде саторов и минусовой шиной источника питани , введены два дополнительных тиристора и дополнительный диод, вкл ченный между вторым концом первичной обмотки зар дного дроссел  и минусовой шиной источника питани , причем аноды дополнительных тиристоров соединены с вторым концом первичн ой обмоткй зар дного дроссел , а ихкатодь1 соединены соответственно с анодам входных тиристоров. На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства дл  зар да накопительного конденсато ра. ; . Рхема устройства содержит входной дроссель 1, входные тиристоры 2 и 3, зар дные тиристоры 4, 5, дозирующие конденсаторы б и 7, дополнитёльШе тиристоры 8 и 9, шунтирующий тиристб 10, разделительный диод 11, зар дный дродсёль 12 с гальванически разделен ными обмэгками, диод 13 и накопитель ный конденсатор 14. Устройство работает следующим образом . Управл ющий сигнал подаетс  на входной тиристор 2, который, открыва сь , производит колебательную зар дку дозирующего конденсатора 6 через входной дроссель 1 до двойного (без учетаГр) напр жени  питающей сети, после чего тиристор 2 самопроизвольно закрываетс . После зар дки конденсатора б подаетс  управл ющий сигнал на зар дный тиристор 4 и дозирующий конденсатор б начинает разр жатьс  по цепи конденсатор 6, тиристор 4, дроссель 12, диод 11. В момент, когда напр жение дозирующего конденсатора б достигает нулевого значени , его энерги  электрического пол  прлностью переходит в энергию электромагнитного пол  зар д-, ного дроссел  12, пол рность обмоток дроссел  мен ет знак, открываетс  диод 13 и начинаетс  передача .энергий зар дного дроссел  12 накопительному конденсатору 14, т.е. зар дка его цепи вторична  обмотка дроссел  12, конденс&тор 14, диод 13. Одновременно по параллельной цепи первична  обмотка дроссел  12, диод 11, конденсатор б, тиристор 4, начи.наетс  переразр дка дозирующего конденсатора б. По окончании процесса накопительный конденсатор зар жаетс  на величину полу- ченной дозы энергии, дозирующий конденсатор 6 перезар жаетс  с обратным знаком до напр жени , равного напр жению накопительного конденсатора 14 с учётом коэффициента св зи обмоток дроссел  12, а зар дный тиристор 4 самопроизвольно закрываетс . После этого управл ющие сигналы подаютс  на дополнительный тиристор 8 и шунтирующий тиристор 10, последние открываютс  и энерги  перезар да дозирующего конденсатора б передаетс  в магнитное поле зар дного дроссел  12 по цепи конденсатор б, тиристор 10, дроссеЛь 12, тиристор 8. Как только напр жение дозирующего конденсатора б достигает нулевого уровн , тиристор 8 самопроизвольно закрываетс  и энерги  перезар да конденсатора б оказываетс  запасенной в короткозамкнутом зар дном дросселе 12 (через дроссель протекает ток по цепи дроссель 12, диод 11, тиристор 10 ). Одновременно с подачей сигнала уп- . равле ни  ка зар дный тиристор 4 правл ющий сигнал подаетс  на входной .тиристор 3 и одновременно с ередачей энергии дозирующего конденатора б в накопительный конденсатор 14 и зар дный дроссель 12 происходит олебательна  зар дка дозирующего коненсатора 7 по цепи дроссель 1, тиистор 3, конденсатор 7. В момент закрыти  дополнительного иристора 8 начинаетс  разр дка дозирующего конденсатора 7 и зар дка дсг зирующего конденсатора 6. Разр дка дозирующего конденсатора 7 происходит после подачи сигнала управлени  на зар дный тириСтор 5. В момент открыти  зар дного тиристора 5, ток энерги )i запасенный в дросселе 12, перебрасываетс  в цепь дроссель 12, диод 11, конденсатор-7, тиристор 5. При этом запасенный в предыдущем цикле ток складываетс  с разр дным током дозирующего конденсатора 7, шунтирующий тиристор 10 самопроизвольно запираетс  и происходит указанным образом пополнение энергии зар дного дроссел  12 и последующа  передача ее в накопительный,конденсатор 14, а также перезар дка с обратным знаком дозирующего конденсатора 7. Энерги  перезар да дозирующего конденсатора 7 передаетс  обратно в дроссель 12 с помощью тиристоров 9 и 10. В дальнейшем описанные процессы многократно повтор ютс .

Таким образом, путем попеременной подачи сигналов на тиристоры 2-5, 8-10, 3, 4, 9-10 и т.д., происходит зар дка накопительного конденсатора 14 с посто нным отбором мощности от питающей сети, благодар  посто нному обеспечению нулевых начальных условий зар дки Дозирующих конденсаторов 6, и 7.

Во врем  паузы в зар дных циклах накопительного конденсатора 14 работа схемы не прекращаетс , но мен етс  алгоритм подачи управл ющих сигналов на тиристоры устройства. Тиристор 10 включаетс  на все врем  паузы подачей на его управл ющий электрод . посто нного сигнала упраЗвлени . Тиристоры 8 и 9 во врем  паузы остаютс  закрытыми (сигналы управлени  не подаютс ) , а на входные и зар дные с . тиристоры начинают подаватьс  сигналы управлени  в следующей последовательности 2-5, 3, 4. Последние, открыва сосуществл ют передачу энергии в дроссель 12, котора  запасаетс  в нем в виде тока, протекающего по цепи дроссель 12, диод 11, тиристор 10.

При возобновлении зар дного цикла посто нный сигнал управлени  снимает с тиристора 10, возобновл етс  описанный алгоритм подачи сигналов на тиристоры устройства, тиристор 10 зарываетс  при очередном разр дном цикле одного из дозирующих конденсаторов и энерги , накопленна  во врем  паузы в зар дном дросселе 12, переходит в накопительный конденсатор 14 указанным образом.

Следовательно, данное устройство потребл ет неизменную во времени мощность в циклическом зар дко-разр дном режиме работы и может работать от низковольтной питающей сети.

В предложенном устройстве по сравнению с известнь1м значительно улучшены удельные масср-габаритные показатели за счет (того, что отпадает необходимость установки на входе устройства преобразовательно-трансформаторного блока и создани  специальных схем, потребл йцих энергию; во врем  паузы в зар днйм ццкле емкостного накопител  . .

Кроме того, повышена надежность устройства за счет самовосстановлени  посто нства потреблени  мощности при случайных колебани х напр жени  питающей сети и гальванической разв зки/ между зар дкой и разр дной цеп ми накопител .

Claims (2)

1.Авторское (свидетельство СССР W 430493 кл. Н 03 К 3/57, 23.06.71.

2.Миллман Я., Тауб Г. Импульсные и цифровые устройства. 1960,

с. 154 - 157.

748814

J

i

KI-I