Устройство для заряда емкостного накопителя от сети переменного тока

 

Союз Советск и к

Социапистичвсиик

Рвспубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву

{22)Заявлено 23. 03.81. (21) 32635+/18-21 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 23 ° 08 82 ° Бюллетень %31

Дата опубликования описания 23. 08.82 (5! )М. Кл.

Н 03 K 3/53

9кударстекквыМ кемвтет

СССР ав явим взавретекк1 в вткрытва (53) УДК 621. 373. .431(088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Шашов

Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудовогс(Красного Знамени политехническом институте им. C. й,"" Кирова (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА ЕИКОСТНОГО

НАКОПИТЕЛЯ ОТ СЕТИ ПЕРЕИЕННОГО ТОКА

1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в зарядных устройствах генераторов .мощных импульсов.

Известно устройство для заряда емкостного накопителя, содержащее источник переменного тока, управляемый выпрямитель с двумя тиристо" рами, емкостный накопитель,. состоящий из двух накопительных конденсаторов, соединенных с разрядным тиристором и диод, включенный в прямом направлении последовательно с емкостным накопителем, разрядный тиристор шунтирован в обратном направлении двумя последовательно-согласно соединенными тиристорами управляемого выпрямителя, общая точка соединения которых подключена к одной из клемм источника переменного тока, 20 другая клемма которого связана с одним из выводов емкостного накопителя через диод, а -с вторым - непосредст- венно (1).

Недостатком такого устройства для заряда емкостного накопителя является низкий КПД.

Известно также устройство для заряда емкостного накопителя от сети переменного тока, содержащее диоднотиристорный мост, к катодам тиристо" ров и анодам диодов которого подключены последовательно соединенные первый диод, первый емкостной накопи". тель, управляющий тиристор, второй емкостный накопитель и второй диод соответственно,а между катодом первого и анодом второго диодов включены последовательно соединенные разрядный тиристор и индуктивная нагрузка (2).

Недостатком известного устройства является низкие КПД и надежность при подключении накопительных конденсаторов к индуктивной нагрузке, так как конденсаторы после окончания разрядного импульса тока перезаряжаются до определенного значения напряч

9537 жения обратной полярности и при оче. редном цикле заряда оказываются замкнутыми накоротко через плечи диодно-тиристорного выпрямительного . моста, .разряжаются до нуля, и заряд их от питающей сети в каждом цикле необходимо производить от нуля до амплитудного значения напряжения сети.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности устройства. 1о

Яоставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда ем" устного накопителя от сети переменного тока, содержащее диодно-тирис" торный мост, к катодам тиристоров .и 15 анодам диодов которого подключены пос- ледовательно соединенные первый диод, первый емкостный накопитель, управляющий тиристор, второй емкостный накопитель и второй диод соответственно, а между катодом первого и анодом второго диодов включены последовательно соединенные, разрядный тиристор и индуктивная нагрузка, введены дроссель. и дополнительный тиристор, соединенные последовательно и подключенные параллельно управляющему тиристору, анод которого соединен с анодом первого диода, а катод- с катодом второго диода. 30

На чертеже представлена функциональная схема устройства для заряда емкостного накопителя от сети переменного тока.

Между. первым и вторым накопительными конденсаторами 1 и 2 в обратном направлении включен управляющий ти-ристор 3. Через первый и второй диоды 4 и 5 конденсаторы подключены к диагонали диодно-тиристорного мос-. та 6, вторая диагональ которого подключена к питающей сети. Параллельно управляющему тиристору подключена цепь 7, состоящая из последова-. тельно соединенных дополнительного тиристора и дросселя. Аноды диодно" тиристорного моста 6 соединены с катодом управляющего тиристора 3, а катоды тиристоров моста 6 - с анодом тристора 3. Между .катодом первоИ, го диода 4 и анодом второго диода

5 включены последовательно соединенные разрядный тиристор 8 и индуктивная нагрузка 9.

Устройство для заряда емкостного накопителя от сети переменного тока

S5 работает следующим образом.

B момент прохождения питающего синусоидального напряжения, посту00 4 пающего на вход моста 6, через нуль на управляющие электроды тиристоров моста поступают запускающие импуль-. сы, которые обеспечивают заряд первого конденсатора 1 через первый диод 4, .а второго конденсатора 2 через второй диод 5. Заряд конденсаторов происходит одновременно в течение первой половины полуволны питающего напряжения.. При достижении на .конденсаторах максимума напряжения, равного амплитудному напряжению питающей сети, ток заряда прекращается, и тиристоры моста 6 закрываются.

Разряд конденсаторов происходит в течение второй половины полуволны питающего напряжения. При подаче на управляющие электроды управляющего и разрядного тиристоров 3 и 8 запускающего импульса эти тиристоры открываются,и подключают индуктив- . ную нагрузку 9, на которую разряжаются конденсаторы. При открывании тиристоров 3 и 8 конденсаторы оказываются включенными в разряднкю цепь последовательно, и поэтому на ин» дуктивной нагрузке 9 возникает удвоенное напряжение. После прохождения разрядного импульса тока в связи с индуктивным хараКтером нагрузки 9 конденсаторы 1 и 2 заряжены до напряжения обратной полярности, амплитуда которого зависит.от добротности разрядного контура.

При поступлении запускающего импульса на дополнительный тиристор цепи 7 конденсатор 1 перезаряжается через цепь 7,и диод 4, а конденсатор 2 — через диод 5 и, цепь. 7 до определенного значения напряжения исходной полярности. Для первоначального заряда конденсаторов 1 и 2 можно тиристоры диодно-тиристорного выпрямительного моста 6 зашунтировать сопротивлениями (не показаны).

Таким образом, благодаря подключению параллельно управляющему тиристору 3 цепи 7 на конденсаторах 1 и

2 при индуктивном характере нагрузки .оказывается определенное значение напряжения исходной полярности к моменту очередного цикла заряда, поэтому уменьшается потребляемая шт сети для заряда конденсаторов мощность, что приводит к повышению КПД устройства,кроме того, при открытии тиристоров моста 6 конденсаторы 1 и 2 не

5 9537 имеют нороткозамкнутых цепей для разряда °

Таким образом, повышается надежность устройства я срок службы как конденсаторов, так и диодов и элементов диодно-тиристррного выпрямительного:моста. Повышаетая экономичн©сть эксплуатации устройства. Применение предлагаемого усТройства наиболее эффективно в систе- - 10 мах для-. формирования мощных импульсных магнитных, полей, например в схемах питания электромагнитов.ускорителей заряженных частиц, в схемах смещения ускоренных пучков с равно- 1s весной орбиты на мишень.

Формула изобретения

Составитель Д. Ходырев . Техред Ж.Кастелевич Корректор Н. Король

Редактор P. Цицика

Тираж 959 Подписное

8НИИПИ Государственный комитета СССР по делам изобрететений и открытий

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

Заказ 6292/80 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул Проектная. 4. Устройство для заряда емкостно го накопитвля or. сети переменного тока, содержашие диодно-тирясторный мост, к катодам тиристоров и ано00 6 дам диодов которого подключены последовательно соединенные первый диод, первый емкостный накопителв, управляющий тиристор, второй емкостный накопитель и вторбй диод соответственно, а между катодом первого и анодом второго диодов включены последовательно соединенные разрядный тиристор и индуктивная нагрузка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что., с целью повышения КПД, в него введены дроссель и дополнительный тиристор. соединенные последовательно и подключенные параллельно управляющему тиристору, анод которого соединен с анодом :первого диода, а катод - с катодом второго диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ро 1. Авторское "свидетельство СССР

N 618837, кл. M 03 K 3/53, 05.08.78.

2. Авторское свидетельство СССР

1 430493, кл. M 03 K 3/57, 1975 (прототип).