Устройство для зарядки накопительного конденсатора

 

Союз Советскик

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ о >790140

К АВТОРСКОМУ СВИДИНЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлеио 04Я 777 (21),2503588/18-21 с присоедииеиием заявки И9— (23) Приоритет

Опубликовано 23,1? 80, Бюллетень Hо 47

Дата опубликования описания 231280 „К„з

Н 03 К 3/53

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

1 (53) УДК 621 ° 373 °. 431 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Д.Б. Кофман, Л.Е. Ломоносов и В.P Чорба (71) Заявитель

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТОРА

Изобретение относится к импульсной электротехнике и может быть использовано для зарядки до высоких уровней напряжения накопительного конденсатора генераторов мощных импульсов, пред-5 назначенных для питания оптических квантовых генераторов, локаторов, импульсных плазменных двигателей, электрической сварки металлов и т.п., при обеспечении потребления постоян- 10 ной мощности от сети постоянного тока при периодически повторяющихся зарядно-разрядных процессах накопительного конденсатора.

Известны устройства для зарядки 15 накопительного конденсатора, обеспечивающие постоянный отбор мощности от сети постоянного тока и состоящие из управляемых полупроводниковых ключей и дозирующих элементов-дрос- 20 селей или конденсаторов f1)„ (2) .

Однако эти устройства допускают ."равнительно низкую частоту дозироВания, что ие обеспечивает удовлетворительные удельные массо-габаритные25 показатели..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержа-30 щее входной дроссель и дозирующий конденсатор, подключенный к последовательной цепочке, состоящей из тиристора, включенного в прямом направлении, и зашунтированных диодом в обратном направлении зарядного дросселя и накопительного конденсатора (3).

Указанное устройство осуществляет емкостное дозирование энергии, и поэтому частота дозирования определяется допустимой частотой переключения тиристоров.

Нормальная работа устройства, т.е. полная разрядка дозирующего конденсатора, обеспечивается лишь при напря- жении на дозирующем конденсаторе в два раза превышающем напряжение накопительного конденсатора (условие устойчивости работы схемы).

Поэтому напряжение питающей сети постоянного тока должно быть не ниже заданного напряжения заряда накопительного конденсатора U< с учетом напряжение источника должно не ЪИ сколько превышать Оц .

Это обстоятельство в подавляющем большинстве случаев принуждает ста790140 вить на входе устройства преобразователь с повышающим трансформатором.

Кроме этого описанное устройство критично к временному снижению напряжения питающей сети (например из-за коммутации параллельно подсоединенной стационарной нагрузки) . так как даже при единичном нарушении условия устойчивости работы устройатво при восстановлении напряжения питающей сети не может выйти на заданный режим зарядки, а также в нем сложно осуществить необходимую паузу, в зарядном процессе беэ перерыва в работе устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем уменьшения влияйия снижения напряжения питания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее входной дроссель и дозирующий конденсатор, подключенный к последовательной цепочке, состоящей из тиристора, включенного в прямом направлении, и зашунтированных диодом в обратном направлении зарядного дросселя и накопительного конденсатора, введен тиристорный мост, каждое плечо которого содержит тиристор, включенный в проводящем направлении, одна иэ диагоналей подключены через дроссель к питающей сети, а в другую диагональ включен дозирующий конденсатор.

Принципиальная электрическая схема устройства для зарядки накопительного конденсатора приведена на чертеже.

Устройство для зарядки накопительного конденсатора содержит входной дроссель 1, включенный между входными зажимами и тиристорным мостом, плечи которого состоят из тиристоров 2-5, доэирующий конденсатор б, включенный в диагональ тиристорного моста, подключенную параллельно дозирующему конденсатору б, последовательную цепочку иэ тиристо° ра 7 и эашунтированных шунтирующим диодом 8 зарядного дросселя 9 с накопительным конденсатором 10.

Устройство работает следующим образом.

При подаче серии управляющих сигналов на тиристорный мбст,состоящий из тиристоров 2-5, тиристоры последнего начинают попарно включаться, производя зарядку и перезарядку дозирующего конденсатора 6. При этом, при каждом цикле перезарядки, напряжение дозирующего конденсатора

6 удваивается по отношению к предыдущему напряжению на нем. Через циклов перезарядки напряжение на дозирующем конденсаторе 6 достигает заданного и становится равным

0ц=ц 2, где U — напряжение питающей среды, г — число циклов перезарядки.

При этом тиристоры моста автоматически закрываются по окончании очередного колебательного процесса перезарядки.

По достижении напряжением дозирующего конденсатора заданного уровня управляющие сигналы с тиристоров моста снимаются и последние закрываются. ©, Управляющий сигнал подается на тиристор 7, который открываясь производит разрядку доэирующего конденсатора б на накопительный конденсатор

10 через зарядный дроссель 9. При этом шунтирующий диод 8 обеспечивает нулевые начальные условия для последующего цикла зарядки дозирующего конденсатора б.

Как только напряжение дозирующего

30 конденсатора б достигает нулевого значения, цикл его перезарядки повторяется, при этом должно быть выдержано условие устойчивости работы (0g Ъ 20н).

Число циклов перезарядки дозирующего конденсатора 6 должно быть четным.

В приведенной на чертеже схеме начинать цикл перезарядки должны

30 тиристоры 4 — 5 а кончать — тириI сторы 2 — 3.

Предположим, что по каким-либо причинам условие Ug )@ 2Uq в очередном цикле перезарядки не соблюдено.

При очередной зарядке накопительного конденсатора 10 на дозирунщем конденсаторе б останется остаточное напряжение 0ост(знак остаточного напряжения конденсатора 6 показан на чертеже) . Тогда при очередном

40 цикле перезарядки конечное напряжение конденсатора б будет выше заданного на величину остаточного напряжения, т.е. Ug= 2n Uc + Uom что обеспечит при восстановлении нормальных

4 условий автоматический выход устройства на заданный режим зарядки.

Как следует из описания работы устройства, время закрытого состояния тиристора 7 увеличивается в а раз по сравнению с аналогичным тиристором прототипа (при одной и той же частоте работы дозирующего конденсатора).

Это обстоятельство позволяет обеспечить необходимую паузу в зарядном процессе без перерыва в работе устройства, т.е. обеспечить постоянство потребления мощности в циклическом зарядно-разрядном режиме.

Предлагаемое устройство потребляет

40 от сети ток, форма которого соответствует tn сериям расходящихся импульсов, где щ- количество доз энергии дозирующего конденсатора б, передаваемых в накопительный-конденсатор

65 10. Однако количество энергии каждой

790140

Формула изобретения

Составитель В. Журавлев

Техред N. Табакович Корректор,Е. Папп.Редактор В. Данко

1 Заказ 9058/57 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дозы строго постоянно, что обеспечивает потребление постоянной мощности от питающей сети в процессе зарядки накопительного конденсатора.

Устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее вход-. ной дроссель и дозирующий конденса тор, подключенный к последовательной цепочке, состоящей из тиристора, включенного в прямом направлении, и зашунтированных диодом в обратном направлении зарядного дросселя и накопительного конденсатора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем уменьшения влияния снижения напряжения питания, в него введен тиристорный мост, каждое плечо которого содержит тиристор, включенный в проводящем направлении, одна из диагоналей подключена через входной дроссель к питающей сети, а в другую диагональ включен дозирующий конден-. сатор.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хоуэл Р. Преобразование напряжения постоянного тока с помсцью

"звенящего" дросселя "Электроника", 1966, с. 39.

2. Бертинов A.È. и др. Импульсные источники вторичного питания с дозаторами энергии. — "Электронщика", 1976, 9 11, с. 12. рис. 1а.

3. Бертинов A.È. и др. Импульсные источники вторичного питания с дозаторами энергии. — "Электроника", 1976, Р 11, с. 17. рис. 1б прототип