Устройство для заряда накопительного конденсатора

 

Союз Советскик

Социапистическкк

Республик

<и 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31. 07. 80 (21) 2967335/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15 ° 04. 82. бюллетень М 14 (5l )M. Кл.

Н 03 K 3/53 (Ьвударстванный квмитвт

СССР ав делам изобретений и открытий (53) УДК621 373. . 431 (088. 8) Дата опубликования описания 16.04.82 о

Р, / (72) Автор . изобретения

Г. Л. Бенедиктов

--. "..н --. *-- ---- :йра: им. В. И. Ульянова (Ленина j (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТОРА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к импульсной технике, и может использоваться для питания импульсных оптических кванто. вых генераторов и импульсных радиотехнических установок.

Известны устройства для заряда накопительного конденсатора, содержащие тиристоры, дозирующие конден" саторы, дроссели и накопительный конденсатор. Эти устройства осуществляют заряд накопительного конденсатора с постоянной мощностью tl).

К недостаткам этих устройств относятся плохое использование тиристоров и необходимость установки фильтров на входе устройства, Малые колебания мощности, потребяемой от источника питания, обеспечиваются только при установке большого числа энергоемких конденсаторов, что сни,жает надежность устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для заряда конденсатора, которое содержит источник постоянно. го напряжения, накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору, и регулятор, который состоит из инвертора тока с коммутирующими конденсаторами, трансформатора, первого дросселя, выпрямителя и второго дросселя, при1О чем инвертор тока включен последовательно со вторым дросселем между положительной шиной источника постоянного напряжения и первой обкладкой накопительного конденсатора, а

1% отрицательная шина источника постоянного напряжения и вторая обкладка накопительного конденсатора обьединены, выводы переменного тока вы20 прямителя через первый дроссель и трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока (21.

Недостатком этого устройства явля ется малая надежность его работы в

921056 4 режимах с низкой величиной остаточ ного напряжения на конденсаторе после разряда на импульсную нагрузку.

Цель изобретения - повышение надежности устройства для заряда накопительного конденсатора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее источник постоянного напряжения, накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору, и регулятор, который состоит из инвертора тока с коммутирующими конденсаторами, трансформатора, первого дросселя, выпрямителя и второго дросселя, причем инвертор тока включен последовательно со вторым дросселем между положительной шиной источника постоянного напряжения и первой обкладкой накопительного конденсатора, а отрицательная шина источника постоянного напряжения и вторая обкладка накопительного конденсатора объединены, выводы переменного тока выпрямителя через

° первый дроссель и трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока, отрицательный вывод выпрямителя через дополнительно введенный третий дроссель подключен ко второй обкладке накопительного конденсатора, положительный вывод выпрямителя подключен к положительной шине источника питания, а к выводам переменного тока выпрямителя подключены дополнительно введенные управляемые вентили, катоды которых объединены и соединены с первой обкладкой накопительного конденсатора.

На чертеже приведена электрическая схема устройства для заряда на. копительного конденсатора.

К положительному выводу источника 1 постоянного напряжения подключен положительный вывод инвертора

2 тока, отрицательный вывод инвертора 2 тока подключен через второй дроссель 3 к первому выводу накопительного конденсатора 4, параллельно накопительному конденсатору подключена импульсная нагрузка 5 и второй вывод накопительного конденсатора

4, импульсная нагрузка 5 и отрицател ный вывод источника 1 постоянного

/ напряжения подключены к отрицательтока инвертора 2 тока. При неизменной величине тока инвертора тока 2 увеличивается мощность, подводимая к накопительному конденсатору 4 че" рез выпрямитель 6. 8 этом режиме управяемые вентили 12 открыты. НапряЗ5 жение на выпрямителе мало, и венти40

55 ь5 0

25 ной шине, отрицательный вывод выпрямителя 6 подключен к отрицательной шине через третий дроссель 7, выводы переменного тока выпрямителя 6 через первый дроссель 8 соединены со вторичной обмоткой трансформатора 9, первичная обмотка которого соединена с выводами переменного тока инвертора 2 тока, к выводам переменного тока инвертора 2 тока подключены коммутирующие конденсаторы 10, положительный вывод выпрямителя. б, образованный вентилями 11, подключен к положительному выводу источника постоянного напряжения, к выводам переменного тока выпрямителя 6 подключены управляемые вентили 12, катоды которых объединены вместе и соединены с первым выводом накопительного конденсатора.

Устройство для заряда накопительного конденсатора работает следующим образом.

В момент разряда накопительного конденсатора 4 напряжение на нем снижается до минимального допустимого уровня, и практически все напряжения источника постоянного напряжения приложено к выводам постоянного ли 11 закрыты. По мере заряда накопительного конденсатора уменьшается напряжение, подводимое к инвертору тока и уменьшается мощность, передаваемая через инвертор тока и выпрямитель к накопительному конденсатору. Одновременно с увеличением напряжения на накопитзльном конденсаторе 4 увеличивается мощность, подводимая непосредственно от источника 1 постоянного напряжения. 8 начальные моменты процесса заряда энергия к накопитальному конденсатору подводится в основном через цепь переменного тока, в середине процесса энергия подводится как через цепь переменного тока, так и цепь постоянного тока, а в конце процесса при напряжениях на накопительном кон. денсаторе, близких к максимальным, энергия подводится в основном через цепь постоянного тока. В процессе заряда накопительного конденсатора

921056

«с

4 загрузка инвертора 2 тока меняется от максимальной до минимальной.

В режимах, в которых напряжение на накопительном конденсаторе после разряда на импульсную нагрузку сни- s жается до значений меньших, чем до" пустимое по условиям загрузки инвертора 2 тока, управляемые вентили 12 закрыты, и инвертор работает через вентили 11 на источник 1 постоянного напряжения. Накопительный конденсатор заряжается только по цепи постоянного тока. После увеличения напряжения на накопительном конденсаторе 4 до допустимого для нормальной работы инвертора тока уровня открываются управляемые вентили 12, и устройство работает в обычном режиме.

В нормальных режимах процесс за- 20 ряда накопительного конденсатора в описанном устройстве близок по характеру к процессу заряда накопительного конденсатора через переменное регулируемое сопротивление. Если частота инвертора тока превосходит частоту заряда накопительного конденсатора в 30-50 раэ, а схема инвертора эквивалентна шестифазной схеме, то стабилизация мощности обес- зо печивается с точностью до 0,05-0, 1 от величины средней мощности в режи" мах, в которых напряжение на накопительном конденсаторе после заряда не падает ниже допустимого уров-, ня. При разряде накопительного конденсатора ниже допустимого уровня обеспечивается. надежная работа вентилей инвертора тока и, следовательно, всего устройства. Так при малой начальной величине напряжение нако" пительного конденсатора меняется с большей скоростью, то интервал, во время которого энергия от инвертора отводится к источнику питания, имеет .малую продолжительность, и поэтому этот режим не оказывает влияния на процесс стабилизации мощности.

Формула изобретения

Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее источник. постоянного напряжения, накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору, и регулятор, который состоит из инвертора тока с коммутирующими конденсаторами, трансформатора, первого дросселя, выпрямителя и второго дросселя, инвертор тока включен последовательно с вторым дросселем:. между положительной шиной источника

IlocToRHHoIo напряжения и первой обкладкой накопительного конденсатора, а отрицательная шина источника постоянного напряжения и вторая обкладка накопительного конденсатора объединены, выводы переменного тока выпрямителя через первый дроссель и трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, отрицательный вывод. выпрямителя через дополнительно введенный третий дроссель подключен к второй обкладке накопительного конденсатора, положительный вывод выпрямителя подключен к положительной вине источника питания, а к выводам переменного тока выпрямителя подключены дополнительно введенные управляемые л вентили, катоды которых объединены и соединены с первой обкладкой накопительного конденсатора, 1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов О.Г. и др. Тиристбрные схемы включения высокоинтенсивных источников света. И., 1975, с. 145151.

2. Авторское свидетельство CCCP по заявке М 2825287, кл. Н 03 К 3/53

1979 (прототип).

921056

Составитель В. Чорба

Техред М Г ль

H. Швыдкая

Редактор С. Запесочный

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Заказ 237 /73- Тира 95 д с ое

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5