SU752683A1 - Устройство дл умножени напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области преоб разовани  напр жени , в частности к устройствам умноженго напр жени . Известно устройство преобразовани  напр жени , содержащее-р д зар дных полупроводниковых диодов и накопительных конденсаторов, а также разр дные полупроводниковые эпементы-диооы и тиристоры , причем тиристоры имеют общий катод и управл кйций электрод, а разр дные,дио ды имеют общий анод дл  каждой группы накопительных конденсаторов. Запуск ти ристоров осуществл етс  посредством импульсных трансформаторов Щ . Известно также устройство дл  преобразовани  напр жени , содержащее накопительные конденсаторы и полупроводнико вые приборы транзисторы в качестве коммутирующих элементов. Разр д конденсаторов осуществл етс  через разр дные диОды и другие транзисторы, причем диоды имеют общий анод 2. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее св занные со входными вьшодами зар дные цепи , кажда  из которых состоит из конден .с агора, двух вентильных элементов и управ-. п емого ключевого элемента, причем одна обкладка конденсатора подключена к точке соединени  силовых электродов про- тивоположной пол рности первого вентильного элемента и св занного с формироватепем управл ющих импульсов управл емого ключевого элемента, другой силовой электрод которого соединен со второй обкладкой конденсатора следующей зар дной цепи. В этом устройстве запуск ключевого элемента (тиристора) оЬуществл етс  посредством импульсногнэ трансформатора, содержащего большое число обмоток (число обмоток равно числу тиристоров) З). Однако использование трансформатора, содержащего большое чиспо обмоток, значительно усложн ет управление, увеличивает г ариты и вес устройства, при этом снижаетс  его надежность. Кроме того, использованное схемное построение зар дных цепей требует .применени  в зар дных

цеп х элементов с рабочим напр жением, значительно превышающим напр жение источника питани , так как при умножении напр жени , по мере удалени  от средних групп впементов, напр жение, прМкпадьюаемое к крайним (сверху и снизу) зар дным элементам, увеличиваетс .

Цепь изобретени  - повышение надежности и упрощение управлени .

Указанна  цепь достигаетс  тем, что в устройстве дл  умножени  напр жени , содержащем св занные со входными вьшо- дами зар дные цепи, кажда  из которых состоит из конденсатора, двух вентильных элементов и управл емого ключевого элемента , причем одна обкладка конденсатора подключена к точке соединени  силовых электродов противоположной пол рности первого вентильного элемента и св занно ,го с формирователем управл ющих импульсов управл емого ключевого элемента, другой силовой электрод которого соединен . со второй обкладкой конденсатора следу-, ющей зар дной цепи, первые и вторые вен тильные элементы зар дных цепей объединены в две включенные встречно относительно друг друга последовательные цепи, причем к каждой из общих точек соединени  вторых вентильных элементов подключей управл ющий электрод ключевого элемента соответствующей зар дной цени, а управл ющий электрод ключевого элемента последней зар дной цепи соединен с выходом формировател  управл ющих импульсов .

На чертеже .представлена принципиальна  электрическа  схема устройства.

Устройство умножени  напр жени  содержит источник 1 питани  j три зар дные цеди, содержащие накопительные конденсаторы 2, 3,4, -полупроводниковые зар дные диоды 5, 6, 7, 8, 9, 10. и тиристоры 11, 12 и 13 в качестве ключевых элементов.

Нагрузка 14 подключена одним выводом к обкладке конденсатора 2, а другим к катоду тиристора 13. Катоды зар дных диодов 5-7 подключены сооЧветственно к анодам тиристоров 11 - 13 и вторым обкладкам конденсаторов 2-4; катоды зар дных диодов 8 и 9 подключены соот ветственно к управл ющим электродам тиристоров 11 и 12. Катод зар дного 10 соединен с отрицательным )сом источника 1, анод диода 7 подключен к положительному полюсу этого источника . Диоды 5-7 включены последовательно , как и диоды 8 - 10, причем

катод диода 8 соединен с выводом нагрузки 14 и обкладкой конденсатора 2. Импульсы управлени  устройством подают на участок управл ющий электрод - катод тиристора 13 от внещнего источника запускающих импульсов. Количество зар дных цепей определ етс  коэффициентом умножени  преобразуемого напр жени .

При подключении источника 1 к зар дным цеп м, т.е. положительным полюсом к аноду диода 7, а отрицательным - к катоду диода 10, идет ток зар да конденсаторов 2-4 по цепи, плюс источника 1, диод 7, смещенный в пр мом направлении конденсатор 4, участок управл ющий электрод - катод тиристора 12, диод 1О, смещенный в пр мом направлении, диод 6 смещенный в пр мом направлении конденсатор 3, участок управл ющий электрод катод тиристора 11, диод 9, диод 5, конденсатор 2, диод 8. Таким образом, все конденсаторы зар жаютс  до напр жени  источника питани .

При подаче импульса управлени  на участок управл ющий электрод - катод тиристора 13 последний переходит в открытое состо ние, напр жение на нем падает и начинает протекать ток разр да конденсатора 4 по цепи; открытый тириотор 13, нагрузка 14, диоды 8 и 9, смещенные в пр мом направлении, участок управл ющий электрод - катод тиристора 12, конденсатор 4. Протекание положительного тока управлени  включает тиристор 12, конденсатор 4, тиристор 13, нагрузку 14, диод 8, участок управл ющий электрод - катод тиристора 11, происходит включение последнего. После включени  тиристоров 11-13 конденсаторы 2-4 оказываютс  подключены последовательно, и напр жение на нагрузке 14 при этом убудет в 3 раза превьпиать напр жение иоточника 1 питани . Диоды 5 - 1О наход тс  в закрытом состо нии.

Коэффициент умножени  напр жени  не ограничиваетс  и в общем случае равен ,h, где П - число зар дных цепей с конденсаторами .

о

5Сот  включение тиристоров происходит последовательно, т.е. умножаемое напр жение прикладываетс  к нагрузке последовательно , вследствие достаточно большой вепичивы емкости накопительных конденса ,

торов последовательность нарастани  напрйжев   На нагрузке практически незамет иа.

формула изобретени 

Устройство дл  укшожешш напр жени , ооиержашее св занные со входными выводами зар дные цепи, кажда  из которых состоит из конденсатор, двух вентильных элементов и управл емого ключевого элемента , причем одна обкладка конденсатора подключена к точке соедийе вн силовых электродов противоположной пол рности первого вентильного элемента и св занного с формирювателем управл ющих импульсов управл емого ключевого элемента, другой силовой электрод которого соединен со второй обкладкой конденсатора следующей зар дной цепи, отличающеес  тем, что, с цепью повьпиени  надежности и упрощени  управлени , первые и вторые вштильные элементы зар /ьньк цепей объединены в две включенные встречно относительно друг друга последовательные цепи, причем к каждой из общих точек соедин@1и  вторых вентильных элементов подключен управл ющий электрод ключевого элемента соответствующей зар дной цепи, а управл ющий элек трод ключевого элемента последней зар пной цепи соединен с выходом формировател  управл ющих импульсов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.ПатентСША №3505586, кл. 321-5, 197О.

2.Патент США N 3553479, кл. 30711О , 1971.

3. Патент США N 3818309, кл. 3211 5 , 1974.

Claims (1)

1. формула изобретения Устройство для умножения напряжения, содержащее связанные со входными выводами зарядные цепи, каждая из которых состоит из конденсатор*, двух вентильных 5 элементов и управляемого ключевого элемента, причем одна обкладка конденсатора подключена к точке соединения силовых электродов противоположной полярности первого вентильного элемента и связанно- ю го с формирователем управляющих импульсов управляемого ключевого элемента, другой силовой электрод которого соединен со второй обкладкой конденсатора следующей зарядной цепи, о т п и ч а- »5 ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности и упрощения управления, первые и вторые вентильные элементы заряд83 6 ных цепей объединены в две включенные встречно относительно друг Друга последовательные цепи, причем к каждой из общих точек соединения вторых вентильных элементов подключен управляющий электрод ключевого элемента соответствующей зарядной цепи, а управляющий электрод ключевого элемента последней зарядной цепи соединен с выходом формирователя управляющих импульсов.