SU921056A1

SU921056A1 - Device for charging storage capacitor

Info

Publication number: SU921056A1
Application number: SU802967335A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Леонидович Бенедиктов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова /Ленина/
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1982-04-15

Description

(З) УСТРОЙСТВО дл ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА(W) DEVICE FOR CHARGING THE ACCUMULATING CAPACITOR

1one

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к импульсной технике, и может использоватьс дл питани импульсных оптических квантовых генераторов и импульсных радиотехнических установок.The invention relates to electrical engineering, in particular to a pulsed technique, and can be used to power pulsed optical quantum generators and pulsed radio installations.

Известны устройства дл зар да накопительного конденсатора, содержащие тиристоры, дозирующие конденсаторы , дроссели и накопительный конденсатор. Эти устройства осуществл ют зар д накопительного конденсатора с посто нной мощностью Щ.Devices for charging a storage capacitor are known, comprising thyristors, metering capacitors, chokes, and a storage capacitor. These devices charge the storage capacitor with a constant power of Y.

К недостаткам этих устройств относ тс плохое использование тиристоров и необходимость установки фильтров на входе устройства. Малые колебани мощности, потреб емой от источника питани , обеспечиваютс только при установке большого числа энергоемких конденсаторов, что сни ,жает надежность устройства.The disadvantages of these devices include the poor use of thyristors and the need to install filters at the input of the device. Small fluctuations in the power consumed from the power source are provided only when a large number of energy-intensive capacitors are installed, which reduces the reliability of the device.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс The closest to the invention to the technical essence is

устройство дл зар да конденсатора, которое содержит источник посто нного напр жени , накопительный конденсатор , импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору, и регул тор, который , состоит из инвертора тока с коммутирующими конденсаторами, трансформатора, первого дроссел , выпр мител и второго дроссел , при10 чем инвертор тока включен последовательно со вторым дросселем между положительной шиной источника посто нного напр жени и первой обкладкой накопительного конденсатора, а a device for charging a capacitor, which contains a constant voltage source, a storage capacitor, a pulse load connected in parallel to the storage capacitor, and a regulator, which consists of a current inverter with switching capacitors, a transformer, a first drossel, a rectifier and a second drossel, when the current inverter is connected in series with the second choke between the positive line of the constant voltage source and the first plate of the storage capacitor, and

15 отрицательна шина источника посто нного напр жени и втора обкладка накопительного конденсатора объединены , выводы переменного тока выпр мител через первый дроссель и 15 the negative DC bus line and the second lining of the storage capacitor are combined, the AC outputs of the rectifier through the first choke and

10 трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока 2,10, a transformer is connected to the terminals of an alternating current of a current inverter 2,

Недостатком этого устройства вл , етс мала надежность его работы в 3 режимах с низкой.величиной остаточного напр жени на конденсаторе пос ле разр да на импульсную нагрузку. Цель изобретени - повышение надежности устройства дл зар да накопительного конденсатора. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл зар да накопительного конденсатора, содержацее источник посто нного напр жени , накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсато ру, и регул тор, который состоит из инвертора тока с коммутирующими конденсаторами, трансформатора, пер вого дроссел , выпр мител и второг дроссел , причем инвертор тока вклю чён последовательно со вторым дросселем между положительной шиной источника посто нного напр жени и первой обкладкой накопительного кон денсатора, а отрицатель.на шина источника посто нного напр жени и втора обкладка накопительного конденсатора объединены, выводы переменного тока выпр мител через Первый дроссель и трансформатор соединены с выводами переменного то ка инвертора тока, отрицательный вывод выпр мител через дополнитель но введенный третий дроссель подключен ко второй обкладке накопительного конденсатора, положительный вывод выпр мител подключен к положительной шине источника питани , а к выводам переменного тока выпр мител подключены дополнительно введенные управл емые вентили, катоды которых объединены и соединены с первой обкладкой накопительного конденсатора. На чертеже приведена электрическа схема устройства дл зар да на копительного конденсатора. К положительному выводу источ- . ника 1 посто нного напр жени подключен положительный вывод инвертор 2 тока, отрицательный вывод инвертора 2 тока подключен через второй дроссель 3 к первому выводу накопительного конденсатора k, параллельн накопительному конденсатору подключена импульсна нагрузка 5 и второй вывод накопительного конденсатора 4, импульсна нагрузка 5 и отрицате ный вывод источника 1 посто нного напр жени подключены к отрицатель6 ной шине, отрицательный вывод выпр мител 6 подключен к отрицательной шине через третий дроссель 7, выводы переменного тока выпр мител 6 через первый дроссель 8 соединены со вторичной обмоткой трансформатора 9 первична обмотка которого соединена с выводами переменного тока инвертора 2 тока, к выводам переменного тока инвертора 2 тока подключены коммутирующие конденсаторы 10, положительный вывод выпр мител 6, образованный вентил ми 11, подключен к положительному выводу источника 1 посто нного напр жени , к выводам переменного тока выпр мител 6 подключены управл емь/е вентили 12, катоды которых объединены вместе и соединены с первым выводом накопительного конденсатора. Устройство дл зар да накопительного конденсатора работает следующим образом. В момент разр да накопительного конденсатора Ц напр жение на нем снижаетс до минимального допустимого уровн i и практически все на-. пр жени источника посто нного напр жени приложено к выводам посто нного тока инвертора 2 тока. При неизменной величине тока инвертора тока 2 увеличиваетс мошность, подводима к накопительному конденсатору Ц через выпр митель 6, В этом режиме управ емые вентили 12 открыты. Напр жение на выпр мителе мало, и вентили П закрыты. По мере зар да накопительного конденсатора уменьшаетс напр жение, подводимое к инвертору тока и уменьшаетс мощность, пере- , даваема через инвертор тока и выпр митель к накопительному конденсатору . Одновременно с увеличением напр жени на накрпитэльном конденсаторе увеличиваетс мо1 ность, подводима непосредственно от источника 1 посто нного напр жени . В начальные моменты процесса зар да энерги к накопитальному конденсатору подводитс в основном через цепь переменного тока, в середине процесса энерги подводитс как через цепь переменного тока, так и цепь посто нного тока, а в конце процесса при напр жени х на накопительном кон- . денсаторе, близких к максимальным, энерги подводитс в основном через цепь посто нного тока. В процессе зар да накопительного конденсатораA disadvantage of this device is the low reliability of its operation in 3 modes with a low amount of residual voltage on the capacitor after discharge to a pulsed load. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device for charging the storage capacitor. This goal is achieved by the fact that a device for charging a storage capacitor, a constant voltage source, a storage capacitor, a pulse load connected in parallel to the storage capacitor, and a regulator, which consists of a current inverter with switching capacitors, a transformer, Drossel, rectifier and Vtorog Drossel, and the current inverter is connected in series with the second choke between the positive bus of the dc source and the first lining a negative capacitor, and a negative voltage source bus and the second lining of the storage capacitor are combined, the AC current leads of the rectifier through the first choke and the transformer are connected to the AC leads of the current inverter, the negative lead of the rectifier is through an additional third choke connected to the second plate of the storage capacitor, the positive output of the rectifier is connected to the positive bus of the power source, and to the terminals of the alternating current the rectifier is connected Additional controlled valves are introduced, the cathodes of which are combined and connected to the first plate of the storage capacitor. The drawing shows the electrical circuit of the device for charging on a smoking condenser. To a positive conclusion source. The nick 1 of the direct voltage is connected to the positive lead of the inverter 2 current, the negative lead of the inverter 2 of the current is connected via the second choke 3 to the first lead of the storage capacitor k, parallel to the storage capacitor is connected a pulse load 5 and the second lead of the storage capacitor 4, a pulse load 5 and a negative the output of source 1 of a constant voltage is connected to the negative bus, the negative output of the rectifier 6 is connected to the negative bus through the third choke 7, the AC terminals rectifier 6 through the first choke 8 is connected to the secondary winding of the transformer 9 whose primary winding is connected to the alternating-current terminals of the current inverter 2, the switching capacitors 10 are connected to the alternating-current terminals of the current inverter 2, the positive output of the rectifier 6, formed by the valves 11, is connected to a positive terminal of a constant voltage source 1, to the AC terminals of the rectifier 6 are connected the control / e valves 12, the cathodes of which are combined together and connected to the first terminal of the accumulative condenser. The device for charging the storage capacitor operates as follows. At the moment of discharge of the storage capacitor C, the voltage across it decreases to the minimum allowable level i and practically all of it. The DC voltage source is applied to the DC terminals of the inverter 2 current. At a constant value of the current of the current inverter 2, the power is increased, being supplied to the storage capacitor C via the rectifier 6, In this mode, the control valves 12 are open. The voltage on the rectifier is small, and the valves P are closed. As the storage capacitor is charged, the voltage applied to the current inverter decreases and the power transmitted through the current inverter and the rectifier to the storage capacitor decreases. Simultaneously with the increase in the voltage on the capacitor capacitance, the power supplied directly from the source 1 of the constant voltage increases. At the initial moments of the charging process, energy is supplied to the storage capacitor mainly through an alternating current circuit, in the middle of the process, energy is supplied both through the alternating current circuit and the direct current circuit, and at the end of the process at voltages at the storage capacitor. For a capacitor close to the maximum, energy is supplied mainly through a direct current circuit. In the process of charging the storage capacitor

загрузка инвертора 2 тока мен етс от максимальной до минимальной. the load of the inverter 2 current varies from maximum to minimum.

В режимах, в которых напр жение на накопительном конденсаторе после разр да на импульсную нагрузку снижаетс до значений меньших, чем допустимое по услови м загрузки инвертора 2 тока, управл емые вентили 12 закрыты, и инвертор работает через вентили 11 на источник 1 посто нного напр жени . Накопительный конденсатор зар жаетс только по цепи посто нного тока. После увеличени напр жени на накопительном конденсаторе Ц до допустимого дл нормйльной работы инвертора тока уровн открываютс управл емые вентили 12, и устройство работает в обычном режи ме.In modes in which the voltage on the storage capacitor after discharge to a pulsed load decreases to values lower than the allowable load conditions of the inverter 2 current, the controlled valves 12 are closed and the inverter operates via the valves 11 to a constant voltage source 1 . The storage capacitor is charged only through the DC circuit. After increasing the voltage on the storage capacitor C to the level acceptable for normal operation of the current inverter, the controlled valves 12 open and the device operates in the normal mode.

В нормальных режимах процесс зар да накопительного конденсатора в описанном устройстве близок по характеру к процессу зар да накопительного конденсатора через Переменное регулируемое сопротивление. Если . частота инвертора тока превосходит частоту зар да накопительного конденсатора в 30-50 раз, а схема инвертора эквивалентна шестифазной схеме , то стабилизаци мощности обеспечиваетс с точностью до О,05-011 от величины средней мощности в режимах , в которых напр жение на накопительном конденсаторе после зар да не падает ниже допустимого уров7 н . При разр де накопительного конденсатора ниже допустимого уровн обеспечиваетс надежна работа вентилей инвертора тока и, следовательно , всего устройства. Так при малой начальной величине напр жение накопительного конденсатора мен етс с большей с оростью, то интервал, во врем которого энерги от инвертора отводитс к источнику питани , имеет малую продолжительность, и поэтому этот режим не оказывает вли ни на процесс стабилизации мощности.In normal modes, the process of charging the storage capacitor in the described device is similar in nature to the process of charging the storage capacitor through an adjustable variable resistance. If a . the frequency of the current inverter exceeds the frequency of the storage capacitor charge by 30-50 times, and the inverter circuit is equivalent to a six-phase circuit, the power is stabilized with an accuracy of 0.05-011 from the average power in modes in which the voltage on the storage capacitor after charging yes it does not fall below the permissible level of 7 n. When the storage capacitor is discharged below the permissible level, the operation of the current inverter valves and, consequently, of the entire device is ensured. Thus, with a small initial value, the voltage of the storage capacitor varies with greater intensity, the interval during which the energy from the inverter is diverted to the power source has a short duration, and therefore this mode does not affect the power stabilization process.

Claims

1.Bulatov OG et al. Thyristball circuits for switching on high-intensity light sources. M., 1975 p. 1 45151.

2. USSR author's certificate in accordance with the application If 2825287, cl. H 03 K 3/53, 1979 (prototype).

j: