Устройство для зарядки накопительныхконденсаторов

 

О П И С А Н И Е (и815873

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.05.79 (2l )2762336/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

Н 03 К 3/53

Веудерстеекный кемктет

СССР ао делам кзебретекнй к еткрыткй (23) Приоритет

Опубликовано 23.03.81. Бюллетень М 11

Дата опубликования описания 27.03.81 (53) УД К621. .37 3(088.8) «»!

»

» (72) Авторы изобретения

Н. М. Катасонов и Н. Н. Богатырев

«»324; и (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ НАКОПИТЕЛЬНЫХ

КОНДЕНСАТОРОВ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено для зарядки накопительных конденсаторов от низковольтных источников постоянного тока.

Известно устройство, содержащее дроссель, разделительный конденсатор, полупроводниковый ключ, трансформатор, с двумя соединенными согласно первичными обмотками обьединенные выводы ко1О торых подключены к первому выводу полупроводникового ключа, а также накопительный конденсатор и выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке трансформатора (1).

Недостатком устройства является низкий КПД.

Цель изобретения — повышение КПЩ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее дроссель разделительный конденсатор, полупроводниковый ключ, трансформатор, с соединенными согласно двумя первичными обмотками, .объединенные выводы которых подключены к первому выводу полупроводникового ключа, а также накопительный конденсатор и выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке трансформатора, введена коммутационная цепочка, включенная параллельно первой первичной обмотке трансформатора, сост оящая из соединенных последовательно диода и конденсатора, объединенные выводы которых через соединенные последовательно диод и резистор подключены к второму выводу полупроводникового ключа, управляющий вход которого соединен с выходом резистивного делителя, включенного между выводом второй первичной обмотки трансформатора и первой шиной питания, которая через дроссель соединена с вторым выводом полупроводникового ключа, объединенные выводы первичных обмоток трансформатора подключены к второй шине питания, разделительный конденсатор включен между средним выводом дросселя и выводом первой первичной обмотки трансформатора, 587 3 4

При включении питания транзистор, используемый в качестве полупроводникового ключа 3, включается током, протекающим по цепи: первая шина питания, резистивный ..делитель, полупроводниковый ключ, вторая шина питания. В дросселе 1 и полупроводниковом ключе3 возникает нарастающий ток, при достижении которым определенной величины полупроводниковый ключ выходит из насыщения, что приводит.к резкому увеличению тока в конденсаторе 2 и первичной обмотке

5 трансформатора 4, в обмотке 6 наводится напряжение, запирающее полупроводниковый ключ 3. Ток дросселя 1 после залирания полупроводникового ключа 3 протекает через конденсатор 2 и обмотку

5 трансформатора, постепенно спадая и заряжая разделительный конденсатор 2.

При заряде конденсатора 2 и снижении тока до определенной величины полупроводниковый ключ приоткрывается. создавая канал для разрядного тока конденсатора 2, при этом на обмотке 6 наводится напряжение противоположной полярности, приводящее к лавинообразному открытию транзистора полупроводникового ключа.

Конденсатор 2 при открытом полупроводниковом ключе выполняет роль источника

ЭДС, заряжающего накопительный конденсатор через обмотку дросселя 1, чем обеспечивается высокий КПД и в интервале времени, соответствующем открытому состоянию транзистор . Через открытый полупроводниковый ключ течет нарастающий суммарный ток источника питания и конденсатора 2. При выходе транзистора полупроводникового ключа из насыщения происходит лавинообразный процесс его запирания, обусловленный изменением направления тока в цепи конденсатор 2, обмотка 5 трансформатора. Индуктивность рассеяния трансфор матора препятствует пропусканию скачкообразного тока

3 81 накопительный конденсатор подключен к выходу выпрямителя.

На чертеже приведена схема устроВства.

Устройство содержит дроссель 1, разделительный конденсатор 2, полупроводниковый ключ 3, трансформатор 4 с двумя первичными обмотками 5 и 6, накопительный конденсатор 7, выпрямитель 8, коммутационная цепочка 9, состоящая иэ соединенных последовательно диода

10 и конденсатора 11, диод 12, резистор 13, резистивный делитель 14.

Устройство работает следующим образом.

Зо

35 обратного направления в обмотке 5 трансформатора. Поэтому для предотвращения всплеска напряжения на коллекторе транзистора полупроводникового ключа параллельно первичной обмотке включен конденсатор

11, емкость которого значительно меньше по величине, чем емкость конденсаторов 2 и 7. Ток дросселя в момент закрытия полупроводникового ключа устремляется через конденсатор 2, диод 10, конденсатор 11,-вторую шину питания, и по мере зарядки конденсатора 11 полностью направляется через обмотку 5, постепенно спадая до некоторой величины, при которой напряжение.на конденсаторе 2 достигает максимального для рассматриваемого периода значения, а напряжение на обмотке 6 уменьшается настолько, что начинается лавинообразный процесс открывания транзистора полупроводникового ключа. При этом меняется направление тока в обмотке 5 трансформатора, а энергия конденсатора

11 через открытый полупроводниковый ключ передается в резистор 13. Далее процессы повторяются.

Подключение разделительного конденсатора 2 к среднему выводу дросселя наряду с ограничением в несколько раз разрядного тока конденсатора 2, особенно в начале процесса зарядки накопительного конденсатора 7 и снижением динамических потерь на переключение полупроводникового ключа позволяет по.высить КПД передачи энергии внакопительный конденсатор. формула изобретения

Устройство для зарядки накопительных конденсаторов, содержащее дроссель, разделительный конденсатор, полупроводниковый ключ, трансформатор, с соединенными согласно двумя первичными обмотками, объединенные выводы которых подключены к первому выводу полупроводникового ключа, а также накопительный конденсатор и выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке трансформатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД в него введена коммутационная цепочка, включенная параллельно первой первичной обмотке трансформатора, состоящая из соединенных последовательно диода и конденсатора, объединенные выводы которых через соединенные последовательно диод и резистор подключены к второму выводу полу815873 р7

Составитель T. Краснова

Техред А.Савка Корректор Г. Назарова

Редактор Н. Рогулич

Заказ 1050/87 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал Illlll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 проводникового ключа, управляюший вход которого соединен с выходом резистивного делителя, включенного между выводом второй первичной обмотки трансформатора и первой шиной питании, которая через дроссель соединена с втоpbIM выводом полупроводникового ключа, объединенные выводы первичных обмоток трансформатора подключены к второй шине питания, разделительный конденсатор включен между средним вь водом дросселя и выводом первой первичной обмотки трансформатора, накопительный конденсатор подключен к выходу выпрямителя.

Источники инфор мацни, принятые во внимание при экспертизе

1. Импульсные источники света, Под ред. И. С. Маршака, М., "Энергия", 10 .1978, с. 342, рис. 9-7.