Устройство для заряда накопительного конденсатора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА, содержащее трехфазный источник переменного тока, зар.ядный диод, четыре трехполюсника , первый и второй из которых образованы двумя последовательно согласно включенными диодами, к точке соединения которых одной из своих обкладок подключен дозирующий конденсатор , а третий и четвертый трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором и диодом, ; причем конденсатор третьего трехполюсника одной обкладкой подключен , к аноду диода, а конденсатор четверI того трехполюсника - к катоду, своi бодные обкладки конденсаторов первого и второго трехполюсНИКОВ подключены соответственно к первой и второй фазёВм источника переменного тока. а анодные выводы первого и четвертого трехполюсника подключены соответственно к отрицательной выходной клемме и второй фазе источника переменного тока, катодный вывод третьего трехполюсника подключен к положительной выходной клемме, отличающееся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических и массо-габаритных показателей, оно дополнительно снабжено двумя конденсаторами , первый из которых одной обкладкой подключен к катодному выводу первого трехполюсника, а другой обкладкой - к третьей фазе источника переменного тока, второй конденсатор одной из обкладок подключен .| к точке соединения диодов второго сл трехполюсника, а второй обклгщкой,к отрицательной выходной клемме, зарядный диод катодом подключен к первой фазе источника переменного тока , а анодом .- к катодному выводу первого трехполюсника, свободные обкладки конденсаторов третьего и четвертого трехполюсников подключены соответственно к точке соединения nu о: диодов первого трехполюсника и к третьей фазе источника переменного тока, анодный и катодный выводы второго со трехполюсника подключены к катоду 1C , диода четвертого трехполюсника и аноду диода третьего трехполюсника соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1046921

3(50 Н 03 К 3 53

1 . " . "4 4 ;:а "

I 1 .: «".Щ. . у ф.,у . 4.Н Л2. Р46у-.

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21)3438193/18-21 (22)14.05.82 (46)07.10.83. Бюл. М 37 (72)В. К. Быстров, A. Г. Николаев, С. В. Кирюшкин и В. В. Лавров (53)621-373(088-8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

Р-.506103, кл. Н 02 И 7/19., 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 323853, кл. Н 03 К 3/53, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 858528, кл. Н 03 К. 3/53, 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА, содержащее трехфазный источник переменного тока, зарядный диод, четыре трехполюсника, первый и второй из которых образованы двумя последовательно согласно включенными диодами, к точке соединения которых одной из своих обкладок подключен доэирующий конденсатор, а третий и четвертый трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором и диодом, .причем конденсатор третьего трехполюсника одной обкладкой подключен, к аноду диода, а конденсатор четвер того трехполюсника — к катоду, сво:, бодные обкладки конденсаторов первого и второго трехполюсников подключены соответственно к первой и второй фазам источника переменного тока, а анодные выводы первого и четвертого трехполюсника подключены соответственно к отрицательной выходной кле ме и второй фазе источника переменного тока, катодный вывод третьего трехполюсника подключен к положительной выходной клемме, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения удельных энергетических и массо-габаритных показателей, оно дополнительно снабжено двумя конденсаторами., первый из которых одной обкладкой подключен к катодному выводу первого трехполюсника, а другой обкладкой — к третьей фазе источника переменного тока, второй кон денсатор одной иэ обкладок подключен к точке соединения диодов второго трехполюоника, а второй обкладкой.— к отрицательной выходной клемме, зарядный диод катодом подключен к первой фазе источника переменного тока, а анодом, — к катодному выводу первого трехполюсника, свободные обкладки конденсаторов третьего и четвертого трехполюсников подключены соответственно к точке соединения диодов первого трехполюсника и к тре тьей фазе источника переменного тока анодный и катодный выводы второго трехполюсника подключены к катоду ,диода четвертого трехполюсника и аноду диода третьего трехполюсника соответственно.

1046921

Изобретение относится к импульсным источникам питания и может быть использовано для заряда емкостного накопителя генератора мощных импульсов,. исгользуемого в качестве импульсного источника питания ламп накачки оптических квантовых генераторов, в технической физике и прочих импульсных потребителях энергии. язвеcTHG устройство с вентильноконденсаторными плечами выпрямителя 10 и ут.воением напряжения (1 ).

Однако устройство характеризуется сравнительно низким коэффициентом умножения напряжения (.равным двум ), определяемым. как отноь.ение напряжения 15 на нагрузке к амплитудному значению напряжения источника, а наличие большого числа вентилей и дизирующе-умножающих конденсаторов приводит к уменьи:ению КПД устройства, его большей массе и габаритам.

Нзвестно устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов, содержащее трехфазный источник переменного тока, обмотки которого соединены по схеме трехлучевой звезды, положительную и отрицательную выходные клеммы для подключения накопительного конденсатора, три вентильно-конденсаторных трехполюсника, каждый из которых образован двумя последовательно включенными диодами, к точке соединения которых одними из своих обкладок подключены дозирующие конденсаторы, а другие обкладки дозирующих конденсаторов соединены с выводами первой, второй и третьей фазных обмоток источника соответственно, причем катод.— ные выводы трехполюсников соединены с положительной, а анодные — с отри- 40 цательной выходными клеммами (2 1.

Это устройство отличается простотой схемы и обеспечивает высокий КПД заряда„ но характеризуется невысокими удельными показателями, поскольку 4 максимальная величина напряжения, до которого заряжается накопительный конденсатор, не превосходит амплитудного значения линейного напряжения трехфазного источника переменного то- 5О ка, а выходная вольт-амперная характеристика этого выпрямителя-умножителя имеет линейно падающий характер. Кроме того„ токоограничительные конденсаторы используются только как ограничители тока, снижая скорость передачи энергии в накопитель.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тОка, зарядный диод, четь|ре трехполюсника, первый и второй из которых образованы двумя последовательно согласно включенн юми диодами, к точке соединения 65 которых одной иэ своих обкладок подключен дозирующий конденсатор, а третий и четвертый трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором и диодом, причем конденсатор третьего трехполюсника одной обкладкой подключен к аноду диода, а конденсатор четВертого трехполюсника — к катоду диода, свободные обкладки конденсаторов первого и второго трехполюсников подключены со— ответственно к первой и второй фазам источника переменного тока, а анодные выводы первого и четвертого трехполюсников подключены соответственно к отрицательной выходной клемме и второй фазе источника переменного тока, при этом катодный вывоц третьего трехполюсника, подключен к положительной выходной клемме (3 3.

Недостатком такого устройства является относительно невысокий коэффициент напряжения, не превышающий значения 5, 2, хотя конденсаторы в этой схеме и выполняют две функции: ограничивая ток заряда накопительного конденсатора, обеспечивают приблизительно постоянное потребление мощности от источника,и являются промежуточными накопителями энергии. Отно-сительно низкий коэффйциент умножения не позволяет получить хорошие удельные массо-габаритные показатели.

Цель изобретения — улучшение удели ных энергетических и массо-габаритных показателей устройства путем повышения зарядного напряжения скорости передачи энергии в накопительный конденсатор.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока, зарядный диод, четыре трехполюсника, первый и второй из которых образованы двумя последовательно согласно включенными диодами, к точке соединения которых одной из своих обкладок подключен дозирующий конденсатор, а третий и четвертый трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором и диодом, причем конденсатор третьего трехполюсника одной обкладкой подключен к аноду диода, а конденсатор четвертогG трехполюсника — к катоду, свободные обкладки конденсаторов первого и второго трехполюсников подключены соответственно к первой и второй фазам ис— точника переменного тока, а анодные выводы первого и четвертого трехполюсника подключены соответственно отрицательной выходной клемме и второй фазе источника переменного тока, катодный вывод третьего трехполюсника подключен к положительной выходной клемме, дополнительно—

1046921 ль Т. Журавлев

Метелева Корректор О.Тигор

Заказ 7752/56 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 снабжено двумя конденсаторами, пер вый из которых одной обкладкой подключен к катодному выводу первого трехполюсника, а другой обкладкой к третьей фазе источника переменного тока, второй конденсатор одной 5 из обкладок подключен к точке соединения диодов второго трехполюсника, а второй обкладкой — к отрицательной выходной клемме, зарядный диод катодом подключен к первой фа-, t5 зе источника переменного тока, а анодом — к катодному выводу первого трехполюсника, свободные обкладки конденсаторов третьего и четвертого трехполюсников подключены соответственно к точке соединения диодов первого трехполюсника и к третьей фазе источника переменного - тока, анодный и катодный выводы второго трехполюсника подключены к катоду диода четвертого трехполюсника и аноду диода третьего трехполюсиика соответственно.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

zs

Устройство содержит источник переменного тока с тремя фазными обмотками 3.-3, соединенными по схеме "Звезда" положительную 4 и отрицательную

5 выходные клеммы для подключения накопительного конденсатора 6, зарядный диод 7, четыре трехполюсника, первый и второй иэ которых образованы диодами 8 и 9, конденсатором 10, диодами 11 и 12 и конденсатором 13 соответственно. Третий и четвертый З5 трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором 14 и диодом 15, причем конденсатор 14 третьего трехполюсника одной обкладкой подключен к аноду диода 15, а Щ конденсатор 16 четвертого трехполюсника — к катоду диода 17. Свободные обкладки конденсаторов 10, 13, 14 и 16 подключены соответственно к фазам 1 и 2 источника переменного тока, аноду диода 8 и фазе 3 источника переменного тока. Зарядный диод 7 катодом подключен к фазе 1 источника переменного тока, а анодом — к катоду диода 8. Катодные выводы диодов

11 и 15 подключены соответственно к аноду диода 15 и положительной клемме 4. Лмодные выводы диодов 9, 12 и

17 подключены соответственно к отрицательчой выходной клемме 5, к катоду диода 17 и к фазе источника переменного тока. Устройство также содержит .Составите

Редактор Е. Лушникова Техред И. два конде ca opa 18 v 19, первь..й из которых подключен одной обкладкой к катоду диода 8, а другой обкладкой к фазе источника переменного тока, конденсатор 19 одной обкладкой под-. клкчен к аноду диода 11, а другой обкладкой — к выходной клемме 5.

Устройство работает следующим образом.

Конденсаторь: 18 и 16 через диоды

7 и 17 заряжаются соответственно до линейного напряжения фаз 1-3 и 2-3.

Затем напряжение конденсатора 18 и линейное напряжение фаз 1- 3 суммируется алгебраически v. под действием этого суммарного напряжения кенденсатор 10 заряжается до удвоенного значения линейного напряжения. Аналогично под действием суммарного напряжения конденсатора 16 и линейного напряжения фаз 2-3 заряжается конденсатор 13 до удвоенного линейного напряжения. Кроме того, под действием линейного напряжения. Кроме того, под действием линейного напряжения фаз 1-2 через диоды 17, 12, 11, 8, 7 и 17, 12, 9„ 8, 7 будут заряжаться конденсаторы 14 и 19 до линейного напряжения источника. В последующие моменты времени происходит суммирование напряжений конденсатора 10, линейного напряжения фаз 1-2 и конденсатора 13. Под действием этого суммарного напряжения, которое в 5 раз больше линейного напряжения источника, в определенные моменты времени происходит супа.ирование напряжений конденсаторов 14, 10, 13, 19 и линейного напряжения фаз 1-2 и на выходе устройства формируется импульс, максимальная амплитуда напряжения которого в 12, 11 раза больше амплитуды фазного напряжения источника. Таким образом, за большое число периодов изменения тока источника накопительный конденсатор будет заряжен до напряжения, которое в 12, 11 раэ вы-ше фаэного напряжения источника.

Таким образом, напряжение накопительного конденсатора на 233% будет больше, чем у прототипа, а запасаемая им энергия увеличивается на 542,26%, практически при той же массе устройства, что обеспечивает увеличение скорости передачи энергии источника B накопительный конденсатор и улучшает удельные энергетические и массо-габаритные показатели устройства в целом.