Устройство заряда накопительного конденсатора

 

Изобретение может быть использовано , например, в качестве импульсного источника питания. Устройство заряда накопительного конденсатора содержит источник 1 переменного тока, тиристорный ключ 2, стабилизатор 3 тока, например, на основе индуктивно-емкостного преобразователя, выпрямитель 4, накопительный конденсатор 5, делители 6, 15 напряжения, элементы 7, 14 сравнения, источник 8 опорного напряжения, генератор 9 тактовых импульсов, формирователь 10 импульсов, управляемый расширитель 11 импульсов, управляемый ключ 12, элемент ИЛИ 13. Устройство имеет стабильное выходное напряжение. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 Н 03 К 3/53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

CO

ОЪ 3

Од

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2! ) 4141702/24-21 (22) 3 1. 10 ° 86 (46) 30.06.88. Бюл. У- 24 (72) Д.-P.Ô. Юкнявичюс и Э.А. Яцикявичюс (53) 621. 382.029(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 884060, кл. Н 02 М 9/04, 1979.

Волков И.В. и др. Источники электропитания лазеров. Киев.: Техника, 1976, с. 157, рис. 87. (54) УСТРОЙСТВО 3АРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА ,(57) Изобретение может быть использовано, например, в качестве импуль„„SU„„1406733 А 1 а сного источника питания. Устройство заряда накопительного конденсатора содержит источник 1 переменного тока, тиристорный ключ 2, стабилизатор 3 тока, например, на основе индуктивно-емкостного преобразователя, выпрямитель 4, накопительный конденсатор 5, делители 6, 15 напряжения, элементы 7, 14 сравнения, источник 8 опорного напряжения, генератор 9 тактовых импульсов, формирователь 10 импульсов, управляемый расширитель 1 1 импульсов, управляемый ключ 12, элемент ИЛИ 13. Устройство имеет стабильное выходное напряжение. 2 ил, 1406733

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в качестве импульсного источника питания.

Целью изобретения является повышение стабильности выходного напряже ния °

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — эпюры, поясняющие его работу.

Устройство заряда накопительного конденсатора содержит источник 1 переменного тока, выход которого че- 15 рез последовательно соединенные тиристорный ключ 2, стабилизатор 3 тока, например, на основе индуктивноемкостного преобразователя и выпрямитель 4 подключен к потенциальной 20 обкладке накопительного конденсатора 5, к которой подключен первый делитель 6 напряжения, выход которогп соединен с первым входом первого элемента 7 сравнения, второй вход 25 которого соединен с выходом источника 8 опорного напряжения, генератор

9 тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющим входом тиристорного ключа 2, формирователь 10 30 импульсов, управляемый расширитель

11 импульсов, управляемый ключ 12, элемент ИЛИ 13, второй элемент 14 сравнения, второй делитель I5 напряжения, вход которого соединен с вто35 рым входом первого элемента 7 сравнения, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента 14 сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго делителя 15 40 напряжения, а выход второго элемента

14 сравнения соединен с управляющим входом управляемого ключа 12, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 13, второй вход которого 4 соединен с выходом первого элемента 7 сравнения, а выход соединен с управляющим входом генератора 9 тактовых импульсов, вход управляемого ключа

12 соединен с выходом управляемого расширителя 11 импульсов, управляющий

- 50 вход которого соединен с потенциальной обкладкой накопительного конденсатора 5, а вход соединен с выходом формирователя 10 импульсов, вход которого соединен с выходом источника

1 переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 1 (фпг.2а) переменного тока, импульсы с выхода генератора 9 открывают последовательный тиристорный ключ 2 (фиг.2и) и происходит заряд накопительного конденсатора 5 от источника 1 через ключ 2, стабилизатор 3 и выпрямитель 4 (фиг. 2к) . Одновременно выходное напряжение источника 1 переменного тока (напряжение сети) поступает на формирователь 10 импульсов, на выходе которого формируются синхроимпульсы с каждым полупериодом поступающего переменного напряжения, т.е. синхроимпульсы с частотой 100 Гц (фиг. 2б). Далее упомянутые синхроимпульсы поступают на вход управляемого расширителя 11, в котором формируются импульсы (фиг. 2в) управления в зависимости от напряжения на накопительном конденсаторе, т ° е. длительность импульсов управления обратно пропорциональна величине напряжения на конденсаторе 5, но не превышает периода синхроимпульсов.

В этот период времени ключ 12 закрыт и импульсы управления на вход ключа

2 не поступают, т.е. ключ 2 открыт и происходит начальный этап заряда полным током. В момент времени когда напряжение U на накопительном конденсаторе достигает оптимальной величины U „,,,,например 0,9 установленного напряжения U „, U „ = U«, =

0,9U>, срабатывает элемент 14 сравнения (фиг. 2г). Конкретная величина оптимального напряжения U npu которой срабатывает элемент 14 сравнения, в каждом конкретном случае устанавливается экспериментально исходн из условий, что при достижении на накопительном конденсаторе

Бн = Пр„ при дальнейшем заряде конденсатора полным током на накопительном конденсаторе появляются выбросы напряжения, превышающие U„„, а при уменьшении Пр„, — значительно увеличивается время заряда (фиг. 2к).

С момента времени t начинается конечный этап заряда. При этом выходной сигнал элемента 14 сравнения открывает ключ 12, импульсы управления с выхода расширителя 11 поступают на вход элемента ИЛИ 13, íà другой вход которого поступает логический

"0" с выхода элемента 7 сравнения.

При этом выходной сигнал (фиг. 2д, ж) элемента ИЛИ 13 запрещает работу

14О П1 генератора 9 тактовых импульсс и, тиристорный ключ 2 R момент tn npu переходе напряжения сети через ноль, закрывается и заряд конденсатора 5 прекращается на время наличия этого сигнала. В момент времени t npu окончании действия выходного сигнала элемент ИЛИ 13, заряд конденсатора 5 продолжается уменьшенным током до прихода следующего импульса управления на элемент ИЛИ 13 в момент t4 (фиг. 2д). Во время поступления следующих импульсов управления процесс заряда уменьшенным током происходит аналогично описанному, а величина тока заряда регулируется автоматически в зависимости от напряжения на конденсаторе 5. При достижении напряжения на накопительном конденсаторе 5 11„ = Б „„ (момент ) срабатывает элемент 7 сравнения (фиг. 2е), выходной сигнал которого через элемент ИЛИ 13 останавливает тактовый генератор 9, который в момент t, при переходе напряжения заряда через О, запирает тиристорный ключ 2 (фиг. 2з) и заряд конденсатора 5 прекращается. При уменьшении напряжения, т.е, при напряжении

Uоп, (Uн с Uуст на накопительном конденсаторе 5 срабатывает элемент 14 сравнения и продолжается подэаряд накопительного конденсатора 5 уменьшенным током вышеописанным образом. Таким образом, напряжение на накопитель 3 ном конденсаторе 5 поддерживается на уровне установленной величины, Повышение стабильности, не увеличивая времени заряда, обуславливаЕтся тем, что устройство позволяет произвести заряд конденсатора двумя этапами, в начальный — с полным выпрямленным током до достижения на накопительном конденсаторе напряжения

Uq = U „, что не изменяет времени заряда, и в конечный этап при U (< U z < U „, с выпрямленным током уменьшенной величины, которая автоматически регулируется в зависимости от напряжения на накопительном конденсаторе, что приводит к минимуму выброса на нем.

Ф о р м у л а и з п б р е т е н и я

Устройство заряда накопительного конденсатора, содержащее источник переменного тока, выход которого через последовательно соединенные тиристорный ключ, стабилизатор тока на основе индуктивно-емкостного преобразователя и выпрямитель подключен к потенциальной обкладке накопительного конденсатора, к которой подключен первый делитель напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющим входом тиристорного ключа, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, в него введены формирователь импульсов, управляемый расширитель импульсов, управляемый ключ, элемент ИЛИ, второй элемент сравнения, второй делитель напряжения, вход которого соединен с вторым входом первого элемента сравнения, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго делителя напряжения, а выход второго элемента сравнения соединен с управляющим входом управляемого ключа, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента сравнения, а выход соединен с управляющим входом генератора тактовых импульсов, вход управляемого ключа соединен с выходом управляемого расширителя импульсов, управляющий вход которого соединен с потенциальной обкладкой накопительного конденсатора, а вход соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом источника переменного тока.

1406733

lfonm 1 Жй 5 6 Щ8 j

Редактор М. Бандура

Заказ 3205/52

Тираж 928

Подписное

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

+8

Руе

Составитель А. Горбачев

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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