Устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов

 

ОЙ ИСАНИ E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)790157

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл з

Н 03 К 3/53 (22) Заявлено 201178 (21) 2686496/18-21 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231280. Бюллетень Мо 47 (53) УДК 621.3.73. . 431 (088. 8) Дата опубликования описания 231280 (72) Автор изобретения

A. Г. Николаев (71) 3aявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТОРА ГЕНЕРАТОРА МОЩНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к устройствам для заряда накопительных конденсаторов, используемых в качестве импульсного источника пита- 5 ния ламп накачки оптических -квантовых генераторов, в локационной технике, в установках электроискровой обработки материалов и т.п. импульсных .потребителей энергии. 10

Известно устройство для заряда накопительного конденсатора от источника переменного тока, скорость передачи энергии которого в накопительный конденсатор ограничивается дозирую- 15 щим дросселем, включенным в цепь выпрямленного тока <1) .

Устройство -.àðàêòåðèçóåòñÿ хорошеми энергетическими показателями, однако включение дозирующего дроссе- 20 ля за выпрямителем приводит к завышению,его массогабаритных показателей.

Наиболее близким по технической сущности.к предлагаемому является устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов, содержащее источник переменного тока, дозирующие дроссель и конденсатор, один управляемый и два не- х0 управляемых вентиля и накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с одной клеммой источника переменного тока и с анодом первого неуправляемого вентиля, катод которого подключен к одной обкладке дозирующего конденсатора (21 .

Однако это устройство характеризуется однотактным потреблением мощности источника питания переменного тока, что, ухудшая использование его типовой мощности, завышает массогабаритные показатели устройства в целом.

Общим недостатком рассмотренных устройств является опасность перезаряда йакопительного конденсатора во время срабатывания генератора мощных импульсов. Это приводит к дополнительным потерям энергии в устройстве и к снижению эксплуатационной надежности устройства в целом. Поэтому в такие устройства часто вводят блоки, обеспечивающие нулевые начальные условия заряда накопительного конденсатора, что в cBolG очередь, ухудшает массогабаритные показатели.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей устройства для заряда накопительного

790157 конденсатора генератора мощных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощйых импульсов, содержащее источник переменного тока, дозирующие дроссель и конденсатор, один управляемый и два неуправляемых вентиля и накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с одной клеммой источника переменного тока и с анодом первого неуправляемого вентиля, катод которого подключен к одной обкладке дозирующего конденсатора, дополнительно снабжено неуправляемым и управляемым вентилями, а обмотка дозирующего дросселя — двумя отводами от части витков, которые подсоединены соответ ственно к анодам управляемых вентилей, катоды которых подсоединены к общей точке другой обкладки дозирующего конденсатора и другой клеммы источника переменного тока, один вывод дозирующего дросселя соединен с общей точкой одной клеммы источника переменного тока и анода первого неуправляемого вентиля, другой вывод дозирующего дросселя подсоединен через второй неуправляемый вентиль к другой обкладке накопительного конденсатора и катоду дополнительно взеденного неуправляемого вентиля, анод которого соединен с катодом первого неуправляемого вентиля.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов.

Устройство содержит две клеммы 1 и 2 источника 3 постоянного тока, дозирующие дроссель 4 и конденсатор

5, два неуправляемых вентиля 6 и 7 и два управляемых вентиля 8 и 9, к двум выходным клеммам (положительной

10 и отрицательной 11) подключен накопительный конденсатор 12, отрицательная клемма 11 соединена с входной клеммой 1, а такде с анодом первого неуправляемого вентиля б,.катод которого подключен к дозирующему конденсатору 5, положительная клемма 10 соединена с катодом второго неуправляемого вентиля 7, анод которого подключен к одному выводу обмотки дозирующего дросселя 4, второй вывод которой подключен к отрицательной выхо цной клеьме 11, эта же клемма через пб вый неуправляемый вентиль 6 и дополнительно введенный неуправляемый вентиль 13, включенные последовательно-согласно, соединена с положительной выходной клеммой 10, а отвод от обмотки дозирующего дросселя через управляемый вентиль 8 соединен со входной клеммой 2.

При рассмотрении принципа работы устройства следует условно положить, что в первый и последующие (третий, пятый и т.д.) полупериоды изменения тока источника переменного тока 3 его положительное напряжение приложено к клемме 2, а отрицательное— к клемме 1. Тогда в четном (втором, четвертом и т.д.) полупериоде. полярность напряжения на клеммах 1 и

2 изменяет знак на противоположный.

Если заряд наполнительного конденсатора начинается при нулевых начальных условиях в нечетном полупериоде, ток источника переменного тока заряжает накопительный конденсатор

12. Этот ток ограничен сопротивлением дозирующего конденсатора 5, который в конце первой четверти перио15 да (т.е. первой половины нечетного полупериода) оказывается заряженным до напряжения, равного разности амплитудного значения ЭДС источника переменного тока и напряжения накопительного конденсатора.

В четном полупериоде, когда управляемый вентиль 8 открыт, ток источ-ника проходит по двум каналам. В первом канале осуществляется перезаряд дозирующего конденсатора 5 и последний заряжается до амплитудного значения напряжения источника переменного тока, этот заряд завершается в конце третьей четверти периода (в конце первой половины нечетного полупериода). Во втором канале через открытый управляемый вентиль 8 происходит накопление энергии в дозирующем дросселе. Процесс накопления г энергии дросселем завершается во

Зз второй половине четного полупериода (в четвертой четверти периода), когда ток источника переменного тока в этой цепи начинает убывать вместе с уменьшением напряжения. В это

4Q время под действием ЭДС самоиндукции

Полярность напряжения на обмотке дозирующего дросселя изменяется и энергия, запасаемая дросселем от источника переменного тока передается

4 в накопительный конденсатор. Кроме того, эта энергия через управляемый вентиль 8, частично возвращаясь в источник переменного тока, компенсирует емкостную составляющую заряд © ного тока, проходящего в третьей четверти периода. Этот ток вначале разряжает дозирующий конденсатор 5, а затем в следующем нечетном полупериоде перезаряжает дозирующий конденсатор, ограничивающий величину тока в канале с емкостной составляющей. Далее процессы повторяются циклически с частотой источника переменного тока.

Регулируя момент открытия управgg ляемого вентиля 8, можно изменять величину тока в дозирующем дросселе.

Коммутируя отводы дозирующего дросселя с помощью управляемых вентилей 8 и 9, можно скачком изменять у (увеличивать) коэффициент трансфор790157

Формула изобретения

Составитель В. Чорба

Редактор Н. Кончицкая Техред C,Мигунова Корректор О. Ковинская

Заказ 9059/58 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мации в процессе заряда накопительного конденсатора, что позволяет, наряду с фазовым управлением, регулировать скорость передачи энергии источника в накопительный конденсатор, т.е. величину зарядной мощности последнего, а также уровень зарядного напряжения накопительного конденсатора.

По окончании заряда накопительный конденсатор подключают к нагрузке и осуществляется его импульсный разряд.

Энергия, эапасаемая индуктивностью разрядной цепи, передается в нагрузку через неуправляемые вентили 6 и 13, что предохраняет накопительный конденсатор от переэаряда и обеспечивает его заряд при нулевых начальных условиях.

Устройство для заряда накопительного кондейсатора генератора мощных импульсов, содержащее источник переменного тока, дозирующие дроссель и конденсатор, один управляемый и два неуправляемых вентиля и накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с одной клеммой источника переменного тока и с анодом первого неуправляемого вентиля, катод которого подключен к одной обкладке дозирующего конденсатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных. показателей, бно дополнительно снабжено неуп" равляемым и управляемым вентилями, а обмотка дозирующего дросселя— двумя отводами от части витков, которые подсоединены соответственно к анодам управляемых вентилей, катоды которых подсоединены к общей точке другой обкладки дозирующего конденсатора и другой клеммы источника переменного тока, один вывод дозирующего дросселя соединен с общей точкой одной клеммы источника переменного

15 тока и анода первого неуправляемого вентиля, другой вывод дозирукщего дросселя Лодсоединен через второй неуправляемый вентиль к другой обкладке накопительного конденсатора

;нъ и катоду дополнительно введенного неуправляемого вентиля, анод которого соединен с катодом первого неуправляемого вентиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 269291, кл. 21 D 47/02, 1970.

2. Булатов О. Г. и др. Тиристор- ные схемы включения высокоинтенсивных источников света. N, 1975, с. 156, рис. 5-34 (прототип).