Блок источника питания для электрохимических процессов

Авторы патента:

H02M3/07 - с конденсаторами, заряжаемыми и разряжаемыми попеременно с помощью полупроводникового прибора с управляющим электродом

Владельцы патента RU 2322748:

Локтев Игорь Владимирович (RU)

Изобретение относится к области электротехники и касается способа осаждения металлов в электролите, зарядки аккумуляторных батарей, используя суммирование постоянного тока и импульсно-ударного тока. Сущность изобретения состоит в том, что блок источника питания согласно изобретению содержит источник питания постоянного тока и источник питания импульсно-ударного тока, где мощность тока устанавливается в зависимости от техпроцесса покрытия. Первый источник питания постоянного тока состоит из питающего трансформатора, тиристорного выпрямителя, измерительного шунта, электронного блока управления. Сглаживающего реактора. Второй источник питания импульсно-ударного тока состоит из питающего трансформатора, диодного выпрямителя, сглаживающего реактора, тиристорно-конденсаторного блока, электронного блока управления, двухобмоточного дросселя-трансформатора. Техническим результатом является: возможность осаждения любых металлов, повышение скорости осаждения металлов путем изменения соотношения токов, получение необходимых физических свойств покрытия. Восстановление аккумуляторных батарей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известны существующие системы питания, осуществляющие несколько способов гальванопокрытия: на постоянном, импульсном, реверсивном и т.д. токе [1. 2. 3. 4. 5. 6], позволяющие получить гальванопокрытие. Известно устройство для питания сварочной дуги импульсным током, содержащее два источника: источник постоянного тока и вспомогательный источник импульсного тока (9).

Техническим результатом является: возможность осаждения любых металлов, повышение скорости осаждения металлов [7. 8] путем изменения соотношения токов, получение необходимых физических свойств покрытия, восстановление аккумуляторных батарей.

Предлагаемая система и устройство позволяют получить иные свойства покрытия металлов, которые невозможно получить постоянным или импульсным токами.

Предлагаемая система и устройство изобретения состоит в том, что содержит два равноправных независимых источника питания, включенных в сеть и в нагрузку параллельно, для первого и второго источников питания выходные силовые клеммы являются общими.

При этом первый источник питания постоянного тока состоит из питающего трансформатора, тиристорного выпрямителя, измерительного шунта, электронного блока управления, сглаживающего реактора. Второй источник питания ударно-импульсного тока состоит из питающего трансформатора, диодного выпрямителя, сглаживающего реактора, тиристорно-конденсаторного блока, электронного блока управления, двухобмоточного дросселя-трансформатора.

На чертеже представлена блок-схема устройства, состоящая из двух источников питания, каждый из которых состоит из питающего трансформатора (1. 6), выпрямителей (2. 7), системы управления (5. 9), сглаживающих реакторов (4. 8), измерительного шунта (3), тиристорно-конденсаторного блока (10), двухобмоточного дросселя-трансформатора (11), причем входы трансформаторов (1. 6) подключены к электрической сети, выход силового трансформатора (1) соединен с входом тиристорного выпрямителя (2), положительный выход которого соединен с положительным входом сглаживающего реактора (4), выход которого соединен с положительной клеммой, отрицательный выход тиристорного выпрямителя (2) соединен с входом измерительного шунта (3), выход которого соединен с отрицательным входом сглаживающего реактора (4), выход которого соединен с силовой отрицательной клеммой, в свою очередь два выхода с измерительного шунта (3) соединены с блоком управления (5), выход которого соединен с управляющими электродами тиристорного выпрямителя (2).

Выход силового трансформатора импульсно-ударного источника питания (6) соединен с входом диодного выпрямителя (7), положительный выход которого соединен с положительным входом сглаживающего реактора (8), выход которого соединен с положительной силовой клеммой, в свою очередь отрицательный выход диодного выпрямителя (7) соединен с отрицательным входом сглаживающего реактора (8), выход которого соединен с первыми клеммами конденсаторов блока (10) и входом первой обмотки двухобмоточного дросселя-трансформатора (11), выход которого соединен с катодами выходных тиристоров блока (10), аноды входных тиристоров блока (10) соединены с отрицательной силовой клеммой, катоды входных тиристоров соединены с анодами выходных тиристоров и вторыми клеммами конденсаторов.

В свою очередь вторая обмотка двухобмоточного дросселя-трансформатора присоединена началом обмотки непосредственно к минусовой силовой клемме, а вторым концом обмотки к аноду диода, катод которого соединен с положительной силовой клеммой, в свою очередь управляющие электроды тиристоров блока (10) соединены с управляющим блоком (9).

Устройство работает следующим образом: источник питания постоянного тока поддерживает стабильно величину заданного тока в пределах от минимального до номинального значения на выходных клеммах, при этом сглаживающий реактор (4) не пропускает высоковольтные импульсы на вход выпрямителя.

Источник питания импульсно-ударного тока работает по принципу заряда-разряда конденсаторов блока (10), при этом заряд конденсаторов происходит через нагрузку (параметры которой влияют на форму и длительность тока), подсоединенную к выходным силовым клеммам, разряд конденсаторов происходит на первую обмотку двухобмоточного дросселя-трансформатора, вторая обмотка которого через диод подсоединена к силовым клеммам и энергия разряда суммируется с энергией заряда.

Таким образом повышается мощность импульса на силовых клеммах и КПД устройства. В качестве нагрузки может быть использована гальваническая ванна, аккумуляторная батарея или аналогичное устройство.

Список используемой литературы

1. Автор. свид. СССР №2133541, Н02J 7/02.

2. Автор. свид. СССР №2038671, Н02J 7/02.

3. Автор. свид. СССР №20919999953, Н02J 7/02.

4. О.Г.Булатов, А.И.Царенко. «Тиристорно-конденсаторные преобразователи».

5. Б.И.Артомонов, А.А.Бокуняев. «Источники питания».

6. «Вопросы химии и химической технологии» 1981 г., №65.

7. «Вопросы химии и химической технологии» 1980 г., №60.

8. Н.А.Костин, В.С.Кублановский, В.А.Заблудовский. «Импульсный электролиз».

9. Автор. свид. СССР №189973, кл. В23К 9/06.

1. Устройство источника питания для электрохимических процессов, содержащее два равноправных независимых источника питания, подключенных параллельно к электрической сети и нагрузке, первый источник питания является источником постоянного тока, второй источник питания является источником импульсно-ударного тока, входные силовые клеммы которых являются общими, отличающееся тем, что выходная силовая плюсовая клемма подключена к положительному выходу сглаживающего реактора первого источника питания, к положительному выходу сглаживающего реактора второго источника питания и к катоду диода, анод которого подключен к второй обмотке двухобмоточного дросселя-трансформатора, а выходная силовая минусовая клемма подключена к отрицательному выходу сглаживающего реактора первого источника питания, к анодам входных тиристоров тиристорно-конденсаторного блока и к второму концу второй обмотки двухобмоточного дросселя-трансформатора, предназначенного для передачи энергии разряда тиристорно-конденсаторного блока в нагрузку, при этом в тиристорно-конденсаторном блоке катоды выходных тиристоров подключены к концу первой обмотки двухобмоточного дросселя-трансформатора, катоды соответствующих входных тиристоров и аноды соответствующих выходных тиристоров подключены к первому концу соответствующего конденсатора, вторые концы котрого подключены к второму концу первой обмотки двухобмоточного дросселя-трансформатора и минусовому выходу сглаживающего реактора второго источника питания, обеспечивая заряд тиристорно-конденсаторного блока через нагрузку, включенную между выходными силовыми клеммами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что мощность тока в импульсе на выходе второго источника питания на порядок и более выше мощности постоянного тока на выходе первого источника питания.

Изобретение относится к силовой электронике. .

Умножитель напряжения постоянного тока унпт воробьева // 2295822

Каскадный умножитель напряжения (варианты) // 2255410

Каскадный умножитель напряжения (варианты) // 2246788

Изобретение относится к электроэнергетике. .

Устройство энергопитания и электрическая схема, использующая это устройство энергопитания // 2218653

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах энергопитания. .

Схема для генерации отрицательных напряжений // 2189686

Изобретение относится к схеме для генерации отрицательных напряжений с первым транзистором, первый вывод которого соединен с входным выводом схемы и второй вывод которого соединен с выходным выводом схемы и вывод затвора которого соединен через первый конденсатор с первым выводом тактового сигнала, со вторым транзистором, первый вывод которого соединен с выводом затвора первого транзистора, второй вывод которого соединен со вторым выводом первого транзистора и вывод затвора которого соединен с первым выводом первого транзистора и со вторым конденсатором, первый вывод которого соединен со вторым выводом первого транзистора, а второй вывод которого соединен со вторым выводом тактового сигнала, причем транзисторы являются МОП-транзисторами, выполненными, по меньшей мере, в одном тройном кармане (Triple Well).

Устройство для испытания энергосистем постоянного тока // 2187192

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве нагрузки при испытаниях и настройке различного рода энергосистем постоянного тока.

Электронное устройство для преобразования электрической энергии // 2182741

Регулируемый инвертирующий источник питания // 2167483

Электронное устройство преобразования электрической энергии // 2150779

Высоковольтный импульсный модулятор со стабилизацией амплитуды импульсов и электронный ключ для него (варианты) // 2339158

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к импульсным источникам электропитания, и предназначено для подачи высоковольтных импульсов на анод или управляющий электрод с целью обеспечения снабжения электроэнергией клистронов, ускорителей частиц, магнетронов, ламп бегущей волны и подобных им устройств

Элемент распределительного устройства и схема преобразователя для переключения множества уровней напряжения с таким элементом распределительного устройства // 2359395

Преобразователь напряжения // 2374745

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования электрической энергии переменного и постоянного тока в постоянное стабилизированное напряжение

Двунаправленный понижающий преобразователь постоянного напряжения // 2394344

Регулируемый умножитель напряжения жмакина // 2453029

Бестрансформаторный источник питания // 2453030

Изобретение относится к области преобразования электрической энергии и может применяться для преобразования напряжения питания переменного тока, например, промышленной сети в постоянное напряжение

Двунаправленный понижающий преобразователь постоянного напряжения // 2454779

Преобразователь постоянного напряжения // 2505914

Предлагаемое устройство относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в источниках и системах вторичного электропитания, а также при создании многоуровневых инверторов, а также при создании автономных многоуровневых систем обмена электрической энергией постоянного тока. Устройство содержит входной (3), выходной (4) и общий выводы, два идентичных однотактных преобразователя (1) и (2), соединенных параллельно по входу и выходу, содержащих каждый n конденсаторов (6) и две группы двунаправленных ключей, причем первый ключ (7) первой группы включен между положительным выводом первого конденсатора и выходным выводом (4) преобразователя, (n-1) ключей (8) первой группы, каждый из которых включен между разноименными выводами конденсаторов соответствующих смежных цепочек, последний ключ (9) первой группы, соединяющий входной вывод (3) с отрицательным выводом последнего конденсатора. Каждый ключ второй группы соединяет отрицательный вывод соответствующего конденсатора с общим выводом (5) преобразователя. Введены n двунаправленных ключей, каждый из которых соединяет положительный вывод соответствующего конденсатора с входным выводом (3). Технический результат - расширение функциональных возможностей, т.к. является двунаправленным и может работать в обоих направлениях как в режиме повышения, так и понижения выходного напряжения, а также в качестве системы обмена электрической энергией между источниками постоянного тока с кратными напряжениями. 2 ил.

Выравнивающее устройство для высоковольтной батареи электрических накопителей энергии // 2532253

Выравнивающее устройство для высоковольтной батареи электрических накопителей энергии относится к области электротехники и может быть использовано при создании высоковольтных батарей электрических накопителей энергии для нужд транспорта и энергетики. Сущность изобретения состоит в том, что в выравнивающее устройство, реализующее двухканальный механизм активного выравнивания на основе обратно-ходового трансформатора, накопительного дросселя и сквозной накопительной магистрали батареи и содержащее управляемые от микроконтроллера через соответствующие драйверы электронные ключи, введены компараторы аварийных ситуаций перезаряда и переразряда накопителей, перезаряда накопительной магистрали и превышения тока дросселя, которые через соответствующие логические элементы подключены к входам отключения соответствующих драйверов и входам разовых команд микроконтроллера. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности защиты батареи в аварийных ситуациях за счет дублирующего компараторного канала отключения драйверов устройства, действующего помимо микроконтроллера. 1 ил.

Высоковольтный преобразователь постоянного напряжения // 2543529

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электрооборудования постоянного тока, например, для электровозов постоянного тока напряжением 3 кВ для питания от контактной сети с повышенным напряжением (12-24 кВ и т.д.). Технический результат - расширение функциональных возможностей и увеличение предельной мощности нагрузки. Высоковольтный преобразователь постоянного напряжения с отношением величины высокого напряжения к величине низкого напряжения, равным N, где N - целое число, содержит общий последовательный конденсаторный делитель напряжения из N конденсаторов, L листов идентичных преобразовательных структур, токовый делитель на L выходов, нагрузку. Каждый лист преобразовательной структуры состоит из диодно-транзисторной цепочки из 2N последовательно соединенных диодов, шунтированных встречно-параллельными транзисторами, и конденсаторно-реакторной цепочки из последовательно соединенных N-1 ветвей с последовательно включенными реактором и конденсатором в каждой ветви. Упомянутые цепочки соединены так, как указано в материалах заявки. Нагрузка подсоединена параллельно первому конденсатору конденсаторного делителя напряжения, оконечный вывод которого образует второй вход преобразователя, общий с одним из выводов нагрузки. Преобразователь может работать как понижающий, так и повышающий напряжение в число раз. 2 ил.