Устройство для заряда накопитель-ных конденсаторов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социалистические

Республик и813716 (61 ) Д опол н и тел ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 30. 10,78 (2l ) 2681977/18-21 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано15.03.81. Бюллетень %10

Дата опубликования описания 15.03.81 (51 ) М. Кл.

Н 03 К 03/53

Гооудврстееииый комитет

СССР во делан изооретеиий и открытий (53) УДК621.373. .43 1(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Кован н ll. Б. Кофман!

Московский ордена Ленина авиационный кисти т им. Серго Орджоникидзе (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНЫХ

K0HQEHCATOPOB

Изобретение относится к импульсной электротехнике и может быть использовано в качестве импульсного источника питания для установок электроискровой обра- ботки металлов, систем радиолокации и др.

Известно устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее повышакщий трансформатор и копебатепьный зарядный контур, позвопякщий осуществлять ступенчатый заряд накопительных

10 конденсаторов, в котором .соответствующим выбором коэффициентов трансформации каждой секции повышакщего трансформатора может быть обеспечено равномерное потребление средней величины энергии

1$ от первичной сети на каждой ступени т.13.

Недостатком устройства является снижение тока потребления до нуля на каж дой ступени заряда, что ухудшает форму напряжения первичной сети. Снижение добротности зарядного контура на каждой последукщей ступени заряда вследствие повышения коэффициента трансформация

2 повышающего трансформатора ухудшает

KHl3. устройства.

Известно устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее параллельно соединенные накопительные конденсаторы и коммутирующие полупроводниковые приборы, предназначенные для формирования импульсов большой амплитуды и малой длительности (21.

Недостатком его является наличие искажений формы напряжения первичной сети при работе устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее накопительные конденсаторы, цепи индикации напряжения, состоящие иэ последоватежно включенных резистора, стабнлятрона и вспомогательного конденсатора, а также шины и коммутирукщие тиристоры с ограничительными резисторами в целях управлякзцих электродов, причем каждый ограничительный резистор подключен к одной иэ обкладок вспомогательного конденсатора предыдущей цепи инди8137 16 4

"ст= (1;1-1,5) Е, 50

«ации, а другие обкладки этих конденсаторов тГодсоединены к первой шине устройства 3 .

Недостатком данного устройства является неравномерность тока потребления в течение зарядного цикла, что ведет к искажениям формы напряжения первичного источника питания.

Бель изобретения — улучшение формы напряжения первичного источника питания, Указанная цепь достигается тем, что в известное устройство дня заряда накопительных конденсаторов, содержащее на- копительные конденсаторы, цепи индикации напряжения, состоящие иэ поспедоватейьно вкпючен шх резистора, стабицитрона и вспомогательного конденсатора, а также шины и коммутирующие, тиристоры с ограничительными резисторами в цепях уп» равпяющих электродов, причем каждый ог- . рйничитепьный резистор подключен к одной иэ обкладок вспомогательного конденсатора предыдущей цепи индикации, а дру гие обкладки этих конденсаторов подсоединены к первой шине устройства, введены два дросселя, причем вторая шина уст. рОйства раэветвпена на две цепч, в каждую иэ которых включен один из дросселей, к свободному концу обмотки первого дросселя подкпючена одна иэ обкпадок каждого нечетного накопительного конденсатора, а к свободному концу обмотки второго дросселя - каждого четного накопительного конденсатора, коммутирукщие тиристоры совместно с накопительными конденсаторами образуют последовательные цепи, параллельно каждой из которых, кроме последней, подсоединены цепи инднкации напряжения, а катоды коммутирук цих тиристоров соединены с первой шиной устройства.

Кроме того, между величиной напряжения стабипиэации стабипитронов цепей индикации и величиной напряжения источника питания устройства выбирается спедук щее соотношение: где О - напряжение стабилизации стабилитронов

Š— напряжение источника питания.

На фиг. 1 представлена схема устрой ства дпя заряда накопительных конденсаторов; на фиг. 2 - эпюра тока потребления этого устройства.

Устройство дпя заряда накопительных конденсаторов содержит цепи, состоящие иэ поспедоватепьно соединенных накопи5

35 теаьных конденсаторов 1-5 и коммутирукицих тиристоров 6-10 с ограничительными резисторами 11-14 в цепях управляющих электродов. Параплепьно каждой, кроме поспедней, иэ укаэанных цепей, включающих накопительный конденсатор и тиристор, подсоединены цепи индикации напряжения, состоящие иэ последовательно включенных резисторов 15-18, стабилитронов 19-22 и вспомогатепьных конденсаторов 23-26. Каждый ограничительный резистор 11-14 подключен к одной из обкладок вспомогательного конденсатора предыдущей цепи индикации, а другие обкладки этих конденсаторов 23-26 н катотоды коммутирующих тиристоров 6-10 подсоединены к первой (минусовой) шине устройства, вторая (плюсовая) шина устройства разветвпена на две цепи, в каждую из которых включен один из дроссепей 27 и 28 (фиг. 1). К другому концу обмотки дросселя 27 подключена свободная обкладка каждого нечетного конденсатораа (2 и 4 ) .

Устройство работает спедукщим образом.

При подаче отпирающего импульса на управляющий электрод тиристора 6 последний открывается и начинается заряд накопительного конденсатора 1 по цепи, включающей тиристор 6 и дроссепь 27. Форма кривой тока заряда показана на фиг. 2, После того, как конденсатор 1 зарядится до напряжения, равного напряжению стабилизации стабипитронов цепей индикации, пробивается стабипитрон 19, и осуществпяется быстрый заряд вспомогатепьного конденсатора 23, так как величина его емкости выбирается значитепьно меньшей, чем вепичина емкости накопительного конденсатора. Вспомогательный конденсатор

23 явпяется источником в цепи управления тиристора 7, отпирание которого риводит к начапу заряда спедукхцего накопительного конденсатора 2 по цени, включающей тиристор 7 и дроссепь 28. Таким образом, заряд конденсаторов 1 и 2 в течение некоторого времени идет одновременно (фиг. 2). К моменту отпирания тиристора 8 заряд конденсатора 1 закончен и дроссепь 27 обесточен что позволяет начать заряд конденсатора 3 через тот же дроссепь 27. При этом в течение некоторого времени идет одновременный заряд конденсаторов 2 и 3. Процесс заканчивается зарядом последнего (на фиг. 2пятого) накопительного конденсатора. В результате все накопительные конденсато ры оказываются заряженными с высоким

813716

К1Щ обеспечиваемым колебательным зарядом, до напряжения одной величины.

В зависимости от вепичины добротйос ти -колебательного контура форма тока заряда несколько меняется. С этим обстоятепьством связан тот факт, что напряже, ние стабилизации стабилитронов tl рекомендуется выбирать равным 1,1-1,5 от напряжения питания устройства. В этом случае большев значение коэффициента co-. ««« ответствует контуру с добротностью aopaIка 10 и выше, à меньшее контуру с веинчиной добротности 2-4. В этом сну» чае сдвиг во времени между моментами начала заряда двух соседних накопитель- ««, ных конденсаторов соответствует минимальному значению «оэффициеита пуиьсвций резупьтирукщего тока потребиеиия устройства (фиг. 2).

Снижение коэффициента пупьсации тока потребления улучшает форму напряжения первичного источника питания. Это o6его ятельство имеет весьма существенное значение в случае испопьзования в качестве такя о источника бортсети ограниченной вк мо«цности, так как модупяция (изменение) напряжения первичного источника питания неблагоприятно сказывается нв работе нв вигационной и прочей аппаратуры, питаюmeaca от этого же источника. М

В п)>еднагаемом устройстве установка коммутирующих тиристоров поспедователь,но с накопительными конденсаторами ис ! кпючает потери в тиристорах ири заряде

;соседних секций конденсаторов, что повышает KIIQ (чиспо накопительных кондея ,саторов может быть любым необходимым}.

Формула изобретения

1. Устройство дпя aapsaa накопитее ных конденсаторов, содержащее иаконитень .ные конденсаторы, цепи индикации напря женин, состоящие из поспедовательно вклю ченных резистора, стабилитрона и вспомо

4$ гвтельного конденсатора, а также шины и коммутирукщие тиристоры с ограничи тельными резисторами в цепях управляющих электродов, причем каждый ограннчнтепьный резистор подключен к одной нз с обкладок вспомогательного конденсатора предыдущей цепи индикации, а другие обкладки этих конденсаторов подсоединены к первой шине устройства, о т л н ч а— ю m е е С s тем, что, с целью улучшения формы напряжения первичного источника питания, в устройство введены два дроссепя, причем вторая шина устройства разветвпена нв две цепи, в каждую нз которых вкнючен один иэ дросселей„. к свободному,концу обмотки перЬого дросселя подключена одна из обкладок каждого нечетного накопительного конденсатора, а к свободному концу обмотки второго дросселя-каждого четного накопительного конденсатора, коммутирующие тнристоры совместно с накопительными конденсаторами соединены s последоватепьные цепи, наралпецьно каждой из которых, кроме последне@ подсоединены цепи индикации напряжения, а катоды коммутирующих тнрис"горов соединены с первой шиной устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что между величиной напряжения стабипиэацни стабипнтронов цепей индикации и величиной напряжения источника питания устройства выбрано следующее соотношение:

V, = (1,1-1,5) Е, где Ос, - напряжение стабилизации стабипитро нов;

Е - напряжение источника питания устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Волков И. В. Источники электропитания пазеров, Киев, 1976, с. S2 53

2. Патент США J4 3678362, кп. 320.1, 1972,, 3. Авторское свидетельство СССР

И 416811, кц. Н 02 «и 3/00, 1972 (прототип).

Составитель С, Маценко

Редактор Л. Повхан Техред H.Áàáópêà Корректор р, Рошко

Заказ 808/76 Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113038, Москва, )K&5, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4