Устройство для зарядки накопительных конденсаторов

 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для питания импульсных газоразрядных ламп, индукторов, противообледенительных систем и других потребителей импульсной мощности. Цель изобретения - увеличение энергетических характеристик и уменьшение коэффициента пульсаций достигается путем введения в устройство нозых функциональных связей и предложенной принципиальной схемы его построения. Устройство содержит последовательно соединенные каскады коммутаторов, в каждый из которых входят накопительный конденсатор 1 и тиристор 2. Управляющий вход каждого тиристора 2, кроме тиристора первого каскада, соединен через резистор 3 с анодом стабилитрона Д и конденсатором 5. При этом каждые два соседних конденсатора 1 (из четной и нечетной цепей ряда ) периодически подключаются на зарядку одновременно, что обеспечивает низкую величину пульсации выходного токи, В устройстве исключается возможность одновременного отпирания двух или более тиристоров четных или нечетных цепей ряда и необходимость подборки параметров схемы, исключаются также искажения формы потребляемого тока, что по сравнению с прото- .типом повышает качество выходной электрической энергии. 1 с.п. ф-лы, 2 ил. с (Л со оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

801 А1 (51) 4 Н 03 K 3/53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4013223/24-21 (22) 22.01.86 (46) 15.09.87. Бюл. М 34 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Д.Б. Кофман и Ю.И. Кован (53) 621.373(088.8) (56) Волков И.В. и др. Источники электропитания лазеров. Киев: Техни— ка, 1976, с. 52-53.

Авторское свидетельство СССР

Ф 813716, кл. Н 03 К 3/53, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ НАКОПИТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ (57) Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для питания импульсных газоразрядных ламп, индукторов, противообледенительных систем и других потребителей импульсной мощности.

Цель изобретения — увеличение энергетических характеристик и уменьшение коэффициента пульсаций достигается путем введения в устройство новых функциональных связей и предложенной принципиальной схемы его построения.

Устройство содержит последовательно соединенные каскады коммутаторов, в каждый из которых входят накопительный конденсатор 1 и тиристор 2. Управляющий вход каждого тиристора 2, кроме тиристора первого каскада, соединен через резистор 3 с анодом стабилитрона 4 и конденсатором 5. При этом каждые два соседних конденсатора 1 (из четной и нечетной цепей ряда) периодически подключаются на зарядку одновременно, что обеспечивает низкую величину пульсации выходного тока. В устройстве исключается возможность одновременного отпирания двух или более тиристоров четных или нечетных цепей ряда и необходимость подборки параметров схемы, исключаются также искажения формы потребляемого тока, что по сравнению с прото.типом повышает качество выходной электрической энергии. 1 ".п. ф-лы, 2 ил.

15 тельно соединенные каскады коммутаторов, каждый из которых содержит последовательно соединенные накопителы1ый ко11де11сатор 1 и тир» . I ор 2, управляющий вход каждого тиристор 2, кроме тиристора 2 первого кас- 20 када, соединен через первый резистор 3 с,lliодо:I габилитрона 4 и первой об1;.1адкой конденсатора 5, нторая обк11;1дка которо1о подключена к первой входной шине 6 устройства, катод стаб1нгитрона 4 соединен с первым выводом второго резистора 7, первый 8 и второй 9 дроссели, первые выводы которых соед1гнены между собой и подключены к второй входной шине 1О устройства.

IeIIe!„-,и тиристоров 2 нечетных каскадов

11одключены к второму выводу обмотки первого дросселя 8, аноды тиристоров 2 четных каск,1дов подключены к

30 второ11у Выводу: помо 11,11 лторОГО дрос 35

С ..ЛЯ Вторшн o i г J> 1,11;И НаКОПИтЕЛЬНЫХ

1О11дс leC,! ОрО11 1 1сдн11 III:I С ПЕрвой входной шиной 6 у ст ройс I Ii;I, первые обкJI;ljli и 11,111,с пител1 пы:i кондспсаторОв 1 Ilодк;IIJ Ie!1111 1. вТОрс,"1у вв!воду BTO 4p рого резистора 7 последуюшсi 0 каскада (кроме последнего) и ка: ду тиристора 2 соответствующего каскада.

Кроме того, между IIEJ!II÷èIJîé напряжеш1я с!.1Г11 !IIa ации с таб1. в1тронон и 45 нел11чипой напряжения источш1ка питания устро11с1ва выбирается следующее

СОО I НОШ. 1111Е:

U„= (1,1 — 1,5)E, где U„— напряжение стабилизации с га-5р билитронон;

Š— напряжение источника питания.

Устройство работает следующим образом.

При подаче отпирающего импульса на управляющий электрод тиристора 2 первого каскада последний отпирается и на п1нается зарядка накопительного конденсатора 1 по цепи, включающей

Изобретение Относится к импульсной электротех11ик1. 11 может быть использовано для иитагп1я импульсных газораз— рядных ламп ипдукторов протинооблеУ

5 денительных систем 11 других потребителей импульсной мощности.

Цель изобретения — увеличение энергетических характеристик и уменьшение коэффициента пульсаций. 10

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема устройства.

Ус гройс гно для зарядки накопительных конденсаторов содержит последова16 2 тиристор 2 и первый дроссель 8. После того, как конденсатор 1 зарядится до напряжения, равного напряжению стабилизации стабилитронов 4, пробивается стабилитрон 4 и осуществляется быстрая зарядка конденсатора 5, так как величина его емкости выбирается значительно меньшей, чем величина емкости накопительного конденсатора 1.

Конденсатор 5 является источником в цепи управления тиристора 2, отпирание которого приводит к началу зарядки накопительного конденсатора 1 следующего каскада по цепи, включающей элементы этого каскада: тиристор 2 и второй дроссель 9. Таким образом, зарядка конденсаторов 1 первого и второго каскадов н течение некоторого времени идет одновременно.

К моменту отпирания тиристора 2 третьего каскада зарядка конденсатора 1 первого каскада закончена и дроссель 8 обесточен, что позволяет начать зарядку накопительного конденсатора 1 третьего каскада через тот же дроссель 8. При этом в течение некоторого времени идет одновременная зарядка накопительных конденсаторов 1 второго и третьего каскадов. Процесс заканчивается зарядкой накопительного конденсатора последнего каскада.

В результате все накопительные конденсаторы 1 оказываются заряженными с высоким КПД, обеспечиваемым колебательной зарядкой, до напряжения одной величины.

В зависимости от величины добротности колебательного контура форма тока зарядки несколько меняется. С этим обстоятельством связан тот факт, что напряжение стабилизации стабилитронов рекомендуется выбирать равным (1,1 — 1,5) от напряжения питания устройства. В этом случае большее значение коэффициента соответствует контуру с добротностью порядка 10 и выше, а меньшее — контуру с величиной добротности 2-4. При этом сдвиг во времени между моментами начала зарядки двух соседних накопительных конденсаторов 1 соответствует минимальному значению коэффициента пульсаций результирующего тока потребления устройства. Устройство может иметь любое необходимое число накопительных конденсаторов.

Из принципа действия следует, что каждые два соседних накопительных сравнению с прототипом.

Фо р мул а и з о б р е т е н и я где U„ — напряжение стабилизации стабилитронов;

Š— напряжение источника питания

Составитель В. Чижиков

Редактор Н. Киштулинец Техред В.Кадар Корректор Л. Бескид

Заказ 4142/53 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

II30Э5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

13380 конденсатора 1 (из четной и нечетнои цепей ряда) периодически на определенный промежуток времени подключаются на зарядку одновременно что обесЭ

5 печивает низкую величину пульсации входного тока. Несложные расчеты показывают, что для близкого к идеальному колебательного контура (10) задержка во времени на включение ком- 10 мутирующего тиристора соседнего ряда составляет величину, равную 2 /3 (при этом напряжение на накопительном конденсаторе предыдущей цепи ряда достигает значения 1,5 Е). Исключается воэможность одновременного отпирания двух или более тиристоров (четных или нечетных цепей ряда), а следовательно, и необходимость подборки параметров схемы. Все цепи ин-. 2p дикации могут быть выполнены полнос— тью идентичными, а задержка или опережение момента включения (относительно расчетного момента) коммутирующего тиристора каждой следующей 25 цепи ряда сведена к минимуму. Это исключает искажения в форме тока потребления, в результате чего модуляция напряжения первичной сети может быть снижена, что и определяет повышение качества ее электроэнергии по

1. Устройство для зарядки накопительных конденсаторов, содержащее последовательно соединенные каскады коммутаторов, каждый из которых содержит последовательно соединенные накопительный конденсатор и тиристор, уп16

4 равляющий вход каждого тнристора, кроме тиристора первого каскада, соединен через первый резистор с анодом стабилитрона и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого подключена к первой входной шине устройства, катод стабылитрона соединен с первым выводом второго резистора, первый и второй дроссели, первые выводы которых соединены между собой и подключены к второй входной шине устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения энергетических характеристик и уменьшения коэффициента пульсаций, аноды тиристоров нечетных каскадов подключены к второму выводу обмотки первого дросселя, аноды тиристоров четных каскадов подключены к второму выводу об мотки второго дросселя, вторые обкладки накопительных конденсаторов соединены с первой входной шиной устройства, первый обкладки накопительных конденсаторов подключены к второму выводу второго резистора последующего каскада (кроме последнего) и катоду тиристора соответствующего каскада.

2. Устройство по п. I, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что между величиной напряжения стабилизации ста билитронов и величиной напряжения источника питания устройства выбирается следующее соотношение: ст (1,1 — 1,5)Е,