Устройство заряда накопительных конденсаторов

 

УСТЮЙСТЮ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНЫХ КОЩШНСАТОЮВ, «Содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, стабилизатор т(жа, заряшоый коммутатор и выпрямитель , один выход которого через делит тель напряжения подключен к первому входу элемента сргшнеНия, выход которого соедмяен с первым входом T irrepa, а выход триггера соединен с управляюишм входом зарядаого коммутатора, источники эталонных напряжений, генератор пусковых им льсов, формирователь синхроимпульсов и накопительные конденсаторы , о т д и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью снижения массоггабаритных показателей и повышения равномерносш нагрузки питающей сети при заряде накопительных конденсаторов , в устройство Введены высоковольтные и низковольтные палупровощшковые коммутаторы , с} иганяШ й регистр и элемент ИЛИ, прт этом каждый Н и опительный конденсатор одной обкладкой пошслючен к выходу выпрямнт«л1я t через отдельный высоковольтный коммутатор, а другой обкладкой - к общей шине устройства , каждЬ1Й источник эталонного напряжения соединен с вторым входом элемента сравнения через отдельный низковольтный коммутатор, при этом управляющие входы высоковольтных и низковольтных коммутаторов шшарно соедине ны между собой и подключены к выходам (Л С сдвигающего регистра, к тем же выходам которого подключены входы элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ подсоединен к второму входу триггера, тактовьш вход сдвигающего s с регистра соединен с выходом элемента с{ювнеч ния, его информационный вход соединен с выходом генератора пусковых импульсов, формироО ватель синхроимпульсов подклкнен к инвертир рующему выходу сдаигающего регистра. 1 &Q

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (19

3(SD Н 03 К 3 53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ HSOEiPETEHHA И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю С

° Ю ма

%9 (21) 3463889/18-21 (22) 05 07,82 (46) 30;12.8 3. Бюл. N 48 (72) И, А. Гульбинас, P. 10. Крауялис и Э.-К.К. Mangymc (71) Институт физики АН Литовской ССР (53) 621;373(088.8) (56) 1, Авторское. свидетельство СССР Р 790148, . кл. Н 03 К 3/53, опублик. 1980.

2;. Вакуленко В. М., Иванов Л. П. Источни-

:ки питания лазеров. М, Советское радио", . 1980, с. 46-47. (54) (57) УСТРОЙСТВО ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛ(рНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ, содержащее цоследова-. тельно соединенные источлик переменного тока, стабилизатор тока, зарядный коммутатор и выпрямитель, один выход которого через делитель напряжения подключен к первому входу элемента сравнения, выход которого соединен. с первым входом триггера, а выход триггера соединен с управляющим входом зарядного коммутатора, источники эталонных напряжений, генератор пусковых импулъсов, формирователь синхроимпульсов и накопителъные конденсаторы,отличающееся тем,что,с целью снижения массо-габаритных показателей и повышения равномерности нагрузки питающей сети при заряде накопительных конденсатоpos, в устройство введены высоковольтные и низковольтные полупроводниковые коммутаторы, спвигавлций регистр и элемент ИЛИ, при этом каждый накопительный конденсатор одной обкладкой подключен к выходу выпрямителя через отдельный высоковольтный коммутатор, а другой обкладкой — к общей аине устройства, каждый источник эталонного напряжения соединен с вторым входОм элемента сравнения через отдельный низковольтный коммутатор, при этом управляющие входы высоковольтных

/ н низковольтных коммутаторов попарно соеднне- . Ф ны между собой и подключены к выходам сдвнгающего регистра, к тем же выходам которого подключены входы элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ подсоединен к второму входу триггера, тактовый вход сдвигающего регистра соединен с выходом элемента сравне-. ния, его информационный вход соединен с выходом генератора пусковых импульсов, формирователь синхроимпульсов подключен к инвертирующему выходу сдвигающего регистра.

10644

34 Изобретение относится к импульсной электротехнике н может быть использовано в качестве питания мощных многокаскадных лаэерньи систем.

Известно устройство для заряда батареи конденсаторов, содержащее повышающий трансфор матор с секционированной вторичной обмоткой, каждая секция которого подключена к одному из неуправляемых выпрямителей, а каждый выпрямитель подключен с помощью одного из ком-1р мутаторов к зарядному контуру, состоящему из дросселя и ряда параллельно соединенных цепочек,состоящих из накопительного конденсатора и коммутатора, общая точка которых соединена с входами управляемого делителя напряжения, выход которого соединен с входом схемы сравнения, на второй вход которой подключен источник эталонного напряжения, а выход схемы сравнения подключен к входу блока управления коммутаторами (1) .

Недостатком данного устройства является то, что ойо не обеспечивает заряда накопительных конденсаторов до разных напряжений, кроме того, имеет сложный управляемый делитель напряжения и громоздкую питающую цепь, состоя- 25 щую из секционированного трансформатора с отдельными выпрямителями, что усложняет устройство, повышает его массу и габариты.

Наиболее, близким к предлагаемому является устройство заряда накопительных конденсаторов, 3р содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, стабилизатор тока, завядный коммутатор и выпрямитель, один выход которого через делитель напряжения подключен к первому выходу элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, а выход триггера соединен с управляющим входом зарядного коммутатора, источники эталон. ных напряжений, генератор пусковых импульсов, формирователь синхроимнульсов и накопительные конденсаторы (21.

Недостатком известного устройства является наличие отдельных устройств заряда, что повышает массо-габаритные показатели, так как такие сложные узлы как повышающий трансформатор, выпрямитель, зарядный коммутатор пух - <5 ны в том количестве, сколько требуется зарядить отдельных накопительных конденсаторов.

Одновременный заряд всех конденсаторов нагру-:: жает питающую цепь неравномерно.

Цель изобретения — снижение массо-габаритных показателей и повышение равномерности нагрузки питающей сети при заряде накопительных конденсаторов до разных напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в уст-55 ройство заряда накопительных конденсаторов, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, стабилизатор тока, зарядный коммутатор и выпрямитель, один выход которого через делитель напряжения подключен к первому. выходу элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, а выход триггера соединен с управляющим входом зарядного коммутатора, источники эталонных напряжений, генератор пусковых импульсов, формирователь синхроимпульсов и накопительные конденсаторы, введены высоко.вольтные и низковольтные полупроводниковые коммутаторы, сдвиганиций регистр и элемент

ИЛИ, при этом каждый накопительный конденса- тор одной обкладкой подключен к выходу выпрямителя через отдельный высоковольтный коммутатор, а другой обкладкой — к общей шине устройства, каждый источник эталонного напряжения соединен с вторым входом элемента сравнения через отдельный низковольтный коммутатор, при этом управляющие входы высоковольтных и низковольтных коммутаторов попарно ="oeäíèåíû между собой и подключены к выходам сдвигающего регистра, к темже выходам которого подключены входы элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ подсоединен к второму входу триггера, тактовый вход сдвигающего регистра соединен с выходом элемента сравнения, его информационный вход соединен с выходом генератора пусковых им пульсов, формирователь синхроимпульсов подключен к инвертирующему выходу сдвигающего регистра.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство заряда накопительных конденсаторов содержит источник переменного тока на повышающем трансформаторе 1, вторичная обмотка которого через последовательно соединенные стабилизатор 2 тока и зарядный коммутатор 3 подключена к входу выпрямителя 4.

Вьгход выпрямителя 4 соединен с входами высоковольтных коммутаторов 5 — 7, выход каждого из которых соответственно подключен к накопительным конденсаторам 8 — 10. Кроме того, выход выпрямителя 4 соединен е входом ,делителя 11 напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента 12 сравнения.

На второй вход элемента 12 сравнения подключены выходы низковольтных коммутаторов 13 — 15, на каждый вход .которых соответственно подключены выхода источников 16-18 эталонных напряжений. Первый выход сдвигающего регистра 19 соединен с управляющими входами комаеутаторов 5 и 13, второй выход с управляющими входами коммутаторов 6 и 14, и третий выход— ) с управляющими входами коммутаторов 7 и 15.

Причем все упомянутые три выхода сдвигающего регистра 19 соединены с входами элемента ИЛИ. 20, выход которого подключен к одному входу триггера 21, на второй вход которого под-. * ключен выход элемента 12 сравнения, который также соединен с тактовым входом сдвигающе- го регистр» 19. Информационный вход регистра

19 соединен с выходом генератора 22 пусковых . импульсов. Вход формирователя 23 синхронизирующего импульса подключен к инвертированному выходу последнего разряда сдвигакицего регистра 19, причем число разрядов регистра 19 10 соответствует числу независимых накопительных конденсаторов. Выход триггера 21 подключен к управляющему входу зарядного коммутатора 3.

Устройство работает следукицим образом.

При включении питания триггер 21 находится в состоянии, когда на его выходе сигнала нет.

Зарядный коммутатор 3 заперт, зарядка накопи-: тельных конденсаторов 8 — 10 не происходит.

При поступлении импульса запуска от генерато- о ра 22 в информационный вход регистра 19 на одном из его выходов, соединенных с коммутаторами 5 и 13, появляется напряжение, кото-. рое отпирает коммутаторы 5 и 13, при этом накопительный конденсатор 8 соединяется с выходом выпрямителя 4, а выход источника

16 эталонного напряжения — с входом элемента 12 сравнения. Посредством скачка этого же напряжения через схему ИЛИ 20 запускается триггер 21, на выходе которого появляется

30 .сигнал,, отпирающий зарядньй коммутатор 3..

Начинается заряд конденсатора 8, ток от сети через повышакиций трансформатор 1, стабилизатор 2 тока, заряйньй коммутатор 3, выпрямитель 4 и полупроводниковый коммутатор 5 зарвт коденсажр 8. На 35 вход элемента 12 сравнения через делитель 11 поступает напряжение, величина которого пропорциональна напряжению йа конденсаторе 8.

При величине этого напряжения, равной напряжению источника 16, элемент 12 сравнения выдает сигнал; который. возвращает триггер 21 в исходное состояние, при этом запирается зарядный коммутатор 3, заряд конденсатора

8 прекращается. По сигналу от элемента 12 сравнения срабатывает также регцстр.19, на:45

его первом выходе напряжение пропадает и появляется на втором выходе. При этом коммутаторы 5 и 13 запираются, а коммутаторы

6 и 14 отпираются, т. е. к выходу выпрямителя 4 подсоединяется через коммутатор б пако. 50 пительиый конденсатор, 9, а к элементу 12 срав- нения через коммутатор 14 — источник 17- mi- : лонного напряжения. Через элемент ИЛИ 20 за3 1064434 4 пускается триггер 21, при этом отпирается зарядный коммутатор. 3, начинается заряд конденсатора 9. Заряд конденсатора 9 происходит до момента времени, когда напряжение на этом конденсаторе 9 достигает величины, при которой срабатывает элемент 12 сравнения, порог срабатывания которого задается источником

14. Сигнал от элемента 12 сравненчя опять прекращает заряд. конденсатора 9 путем опрокидывания триггера 21 в исходное положение и запирания зарядного коммутатора 3. От сигналя элемента 12 сравнения переключается регистр 19, устройство заряжает конденсатор 10 до напряжения заданного источником 18. Таким образом предлагаемое устройство позволяет заряжать несколько накопительных конденсаторов до разных напряжений, задаваемых источниками 16, -17 и 19 эталонных напряжений.

Число накопительных конденсаторов может быть увеличено или уменьшено в зависимости от потребностей, при этом принцип работы устройства остается таким же. После заряда последнего накопительного конденсатора 10 при поступлении сигнала в регистр 19 из элемента 12 сравнения регистр 19 возвращается в исходное положение, при этом на инвертирующем выходе, соответствующем выходу регистра 19, соединенного с коммутаторами заряда последнего конденсатора, появляется напряжение, запускающее формирователь 23 синхроимпульса, который выдает сигнал, указывающий конец заряда всех накопительных конденсаторов. Выход формирователя 23 может быть подключен к устройствам, использующим накопительную энергию, например, к бло.кам поджига импульсных ламп и другим устройствам. После использования энергии, накопленной в накопительных конденсаторах, устройсгао готово к следующему циклу заряда, которьй начинается после появления импульса запуска на выходе генератора 22 пусковых импульсов.

Предлагаемое устройство уменьшает его массу и габариты, так как несколько накопительных конденсаторов до разных напряжений заряжаются от одного устройства заряда на основе БП-5000, при этом уменьшены габариты и массы устройства по сравнению с базовым на такое количество раэ, сколько отдельных ! накопительных конденсаторов необходимо за, .рядить; кроме того, повышает равномерность нагрузки питающей цени, так как заряд отдельных накопительных конденсаторов сдвинут во времени.

064434

Составитель С. Маценко

Техред А, Бабинец Корректор А. Знмокосов

Редактор Н. Ковалева

Тираж 936

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 10357/57

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4