Устройство заряда накопительных конденсаторов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении многоканальных генераторов импульсного тока. Цель изобретения - повьшение точности дозирования напряжения на накопительныхо конденсаторах с одновременным повышением качества потребляемого тока. Цель достигается за счет снижения времени ожидания разряда накопительных конденсаторов с одновременным увеличением тока заряда еще заряжающихся конденсаторов при неизменности суммарного тока зарядки. Для этого в устройство, содержащее источник 1 переменного тока, стабилизатор 2 тока, зарядный коммутатор 3, вьтрямитель 4, делитель 5 напряжения, высоковольтные коммутаторы 6,7 и 8, накопительные конденсаторы 9,10 и 11, источники 12513 и 14 эталонных напряжений , генератор 15 пусковых импульсов , первый триггер 16, элемент ИЛИ 17, формирователь 18 синхроимпульсов , первый элемент 19 сравнения, дополнительно введены элемент И 20, элементы 21 и 22 Сравнения, триггеры 23, 24 и 25, формирователи 26, 27 и 28 импульсов. Вьтрямитель 4 выполнен на трансформаторе 29 и диодном мосте 30. Устройство обеспечивает оптимальный режим потребления энергии , т.к. пиковые значения тока и мощности наступают всего один раз за цикл зарядки группы конденсаторов .2 ил. i (Л СА5 01 сх со а фиг.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 Н 03 К 3/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3991153/24-21 (22) 17,12.85 (46) 07.12.87. Вюл.№ 45 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) И.В.Волков, В.С.Заведия, В.С.Песоцкий, Н.Ф.Спикторенко и 10.И.Щербина (53) 621.373(088.8) (56) авторское свидетельство СССР

¹ 790148, кл. Н 03 К 3/53, 1980, Авторское свидетельство СССР

¹ 1064434, кл. Н 03 К 3/53, 05.07.82. (54).УСТРОЙСТВО ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНЫХ

КОНДЕНСАТОРОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении многоканальных генераторов импульсного тока. Цель изобретения — повьппение точности дозирования напряжения на накопительных конденсаторах с одновременным повышением качества потребляемого тока.

Цель достигается за счет снижения времени ожидания разряда накопитель„„SU„, 1358073 А1 ных конденсаторов с одновременным увеличением тока заряда еще заряжающихся конденсаторов при неизменности суммарного тока зарядки. Для этого в устройство, содержащее источник 1 переменного тока, стабилизатор 2 тока, зарядный коммутатор 3, выпрямитель 4, делитель 5 напряжения, высоковольтные коммутаторы 6,7 и 8, накопительные конденсаторы 9,10 и 11, источники 12,13 и 14 эталонных напряжений, генератор 15 пусковых импульсов, первый триггер 16, элемент

ИЛИ 17, формирователь 18 синхроимпульсов, первый элемент 19 сравнения, дополнительно введены элемент И 20, элементы 21 и 22 сравнения, триггеры

23, 24 и 25, формирователи 26, 27 и 28 импульсов. Выпрямитель 4 выполнен на трансформаторе 29 и диодном мосте 30. Устройство обеспечивает оптимальный режим потребления энергии, т.к. пиковые значения тока и мощности наступают всего один раз за цикл зарядки группы конденсаторов. 2 ил.

1358073

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано а при построении многоканальнь|х генераторов импульсного тока.

Цель изобретения — повышение точности дозирования напряжения на накопительных конденсаторах с одновременным повышением качества потребляемого тока за счет снижения времени ожидания разряда накопительных конденсаторов с одновременным увеличением тока заряда еще заряжающихся конденсаторов при неизменности суммарного тока зарядки.

На фиг.l приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 — эпюры, поясняющие его работу..

Устройство заряда накопительных конденсаторов содержит источник

l переменного тока, подключенный к входу стабилизатора 2 тока, выход которого соединен с входом зарядного коммутатора 3, выходом соединенного с входом выпрямителя 4, выход которого соединен с входом делителя 5 напряжения, входом первого, второго.и третьего высоковольтных коммутаторов 6 — 8, выход каждого из которых соответственно соединен с первой обкладкой первого, второго и третьего накопительных конденсаторов 9 — 11, вторая обкладка которых соединена с общей шиной устройства, первый, второй и третий источники 12 — 14 эталонных напряжений, генератор 15 пусковых импульсов, первый триггер 16, элемент ИЛИ 17, формирователь 18 синхроимпульсов, первый элемент 19 сравнения, элемент И 20, второй и третий элементы 21 и 22 сравнения, второй, третий и четвертый триггеры

23 — 25, первый, второй и третий формирователи 26 — 28 импульсов, выход каждого из которых соединен соот ветственно с первым, вторым и третьим входами элемента ИЛИ 17, вход— с первым, вторым и третьим входами элемента И 20, с управляющим входом первого, второго и третьего высоковольтных коммутаторов 6 — 8, выходом первого, второго и третьего триггеров 16,23 и 24, первый вход каждого из которых соединен соответственно с выходом первого, второго и третьего элементов 19,21 и 22 сравнения, пер-t. вый вход каждого из которых соединен с выходом первого, второго и третьего источников 12 — 14 эталонного на5

-30

55 пряжения, а вторые входы объединены и подключены к выходу делителя 5 напряжения, выход генератора 15 пусковых импульсов соединен с объединенными вторыми входами первого, второго и третьего триггеров 16,23 и 24, первым входом четвертого триггера 25, второй вход которого соединен с выходом элемента И 20, а вы- ход — с входом формирователя 18 синхроимпульсов, четвертым входом элемента ИЛИ 17, выходом соединенного с управляющим входом зарядного коммутатора 3. Выпрямитель 4 построен на трансформаторе 29 и диодном мосте 30.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от требуемых величин напряжения на накопительных конденсаторах 9 — ll на выходе соответствующих источников 12 — 14 эталонного напряжения устанавливают напряжения, пропорциональные напряжениям на накопительных конденсаторах

9 — 11.

Рассмотрим случай, когда напряже- ние источника 12 меньше, чем источника 13, а напряжение источника 13 меньше, чем источника 14. При включении питания на выходах триггеров 16, 23 и 24 сигнала нет. На выходе элемента И 20 появляется сигнал, уста-, навливающий триггер 25 в состояние, когда на его выходе сигнал есть, который поступает через элемент ИЛИ

17 на управляющий вход зарядного коммутатора 3. Зарядный коммутатор 3 заперт, зарядка накопительных конденса торов 9 — ll не происходит. При по-. ступлении импульса запуска от генератора 15 на триггеры 16,23 и 24 на их выходах появляются сигналы., которые включают коммутаторы 6 — 8, при этом конденсаторы 9 — ll подключаются к выпрямителю 4 ° Одновременно импульс запуска от генератора 15 поступает на вход триггера 25, на его выходе сигнал исчезает, зарядный коммутатор 3 отпирается. Ток источника 1 переменного тока через стабилизатор 2 тока, зарядный коммутатор 3, повышающий трансформатор 29, диодный мост 30 и коммутаторы 6 — 8 заряжает конденсаторы 9 — 11. На первые входы элементов 19, 21 и 22 сравнения через делитель 5 поступает напряжение, величина которого пропорциональна напряжению на выходе выпрямителя

1358073

4 и соответственно на конденсаторах

9 — 11. При достижении напряжения, равного напряжению источника 12, элемент 19 сравнения выдает сигнал, который возвращает триггер 16 в исходное состояние. При этом исчезает сигнал на управляющем входе коммутатора б, а на выходе формирователя 26 появляется короткий импульс, который через элемент ИЛИ 17 запирает на вре- 10 мя импульса зарядный коммутатор 3 и прекращает зарядку конденсаторов

9 — 11. 3а это время запирается коммутатор б и конденсатор 9 отключается от выпрямителя 4. 15

При исчезновении импульса на выходе формирователя 26 зарядный коммутатор отпирается и зарядка конденсаторов 10 и 11 продолжается. При достижении напряжения на выходе делителя 20

5, равного напряжению источника 13, элемент 21 сравнения выдает сигнал, который возвращает триггер 23 в исходное состояние. При этом исчезает

Устройство заряда накопительных конденсаторов, содержащее источник переменного тока, подключенный к входу стабилизатора тока, выход которого соединен с входом зарядного коммутатора, вьгход которого соединен с ВхОдОм Выпрямителя, ВыхОд кОтОрОгО соединен с входами делителя напряжения, входами первого, второго и третьего высоковольтных коммутаторов выходы которых соединены с первыми обкладками соответствующих накопи-е тельных конденсаторов, вторые обкладки которых соединены с общей шиной устройства, первый, второй и третий источники эталонных напряжений, генератор пусковых импульсов, первый триггер, элемент ИЛИ, формирователь синхроимпульсов, первый элемент сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности дозирования напряжения на накопительсигнал на управляющем входе коммутатора 7, а на выходе формирователя

27 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 17 запирает зарядный коммутатор 3 и прекращает зарядку конденсаторов 10 и 11. Коммутатор 7

30 запирается и конденсатор 10 отключается от выпрямителя 4. После окончания импульса на выходе формирователя 27 зарядный коммутатор 3 отпирается и зарядка конденсатора 11 продолжается.

При Достижении напряжения на выходе делителя 5, равного напряжению источника 14, элемент 22 сравнения выдает сигнал, который возвращает триггер 24 в исходное состояние. При этом исчезает сигнал на управляющем входе коммутатора 8, а на выходе формирователя 28 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 17 запира45 ет зарядный коммутатор 3 и прекращает зарядку конденсатора 11. Коммутатор

8 запирается, конденсатор 11 отключается от выпрямителя 4. Одновременнс на выходе элемента И 20 формируется

50 сигнал, который возвращает в исходное состояние триггер 25. Сигнал с выхода триггера 25 через элемент ИЛИ

17 подается на управляющий вход за55 рядного коммутатора 3 и запрещает зарядку. Сигнал с выхода триггера

25 поступает также на вход формирователя 18 синхроимпульсов, который вырабатывает сигнал, указывающий конец зарядки конденсаторов, Сигналов формирователя 18 может использоваться как сигнал управления устройством сброса энергии конденсаторов. После разряда конденсаторов устройство готово к следующему циклу зарядки, который начинается после появления импульса запуска на выходе генератора 15 пусковых импульсов. Эпюры зарядного тока и напряжения на конденсаторах 9 — 11 приведены на фиг.2а, б,в соответственно, ток потребления

1 на фиг..2г.

По указанному принципу можно создавать устройства для одновременной зарядки любого числа конденсаторов. ПричеМ различные конденсаторы могут заряжаться до различных напряжений.

Устройство повышает точность дозирования энергии накопительных конденсаторов, так как все конденсаторы подключаются к источнику одновременно, что приводит к сокращению времени ожидания для уже заряженных конденсаторов и как следствие к уменьшению их разряда за счет токов утечки.

Устройство обеспечивает более благоприятный режим потребления энергии, так как пиковые значения тока и мощности наступают всего один раз за икл зарядки группы конденсаторов. формула изобретения

Риг Г

Составитель А.Горбачев

Редактор В Данко Техред М.@арык Корректор В.Бутяга

Заказ 6007/55

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4

5 1358073 6 ных конденсаторах с одновременным ro и третьего элементов сравнения, повышением качества потребляемого первые входы которых соединены с тока, в него введены элемент И, вто- выходами первого, второго и третьего рой и третин элементы сравнения, источников эталонного напряжения а т

Э второи, тРетий и четвеРтый триггеры, в ррые входы объединены и подключеиы пеРвый, втоРой и тРетий фоРмиРовате- к выходу делителя напряжения, выход генератора пусковых импульсов соедикоторйх соединены с соответствующими нен с объединенными вторыми входами входами элемента ИЛИ, а входы — с 10 первого, второго и третьего триггепервым втоРым и третьим ВХОДами . Ров, первым входом четвертого триггеэлемента И, с управляющими входами ра, второй вход которого соединен с пеРвого, втоРого и тРетьего высоко- выходом элемента И а выход — с вхоЭ

BoJIbTHblx коммУтатоРов, BblxoPaMH IIeP- дом формирователя синхроимпульсов, второ о и тРетьего тРиггеРов, 1r четвертым входом элемента ИЛИ, выход пеРвые вхоДы котоРых соеДинены соот- которого соединен с управляющим вховетственно с выходами первого, второ- дом зарядного коммутатора.