Устройство для заряда накопительного конденсатора

 

(72) Автор изобретения

В.Ф. Терехов (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТОРА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания генераторов мощных импульсов, газоразрядных ламп и других устройств.

Известно устройство для заряда накопительного конденсатора,.содержащее силовой трансформатор, выпрямитель, подключенный через зарядный тиристор к накопительному конденсатору, блок коммутации, управляющий вход которого подключен к резистивному делителю напряжения накопительного конденсатора (1 1.

Недостатком этого устройства является его низкая точность.

Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный силовой трансформатор, вторичные обмотки которого соединены го звездой и через выпрямитель подключены к первым выводам накопительного конденсатора и разрядного элемента, вторые выводы которых соединены с

2 общей шиной, а управляющий вход разрядного элемента соединен с первым выходом формирователя запускающих импульсов, вход которого соединен с шиной запускающего сигнала, а второй выход соединен через элемент задержки с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента, вход которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора и с первым управляю" щим входом генератора фазосдвигающих синхроимпульсов, второй управляющий вход которого соединен с выходом триггера, силовые входы соединены с соответствующими фазными шинами и первыми выводами первичных обмоток силового трансформатора, включенных через ключи в треугольник, а Соответствующие выходы соединены с управляющими входами ключей, каждый из которых состоит из двух тиристоров, управляющие выводы которых соединены с управляющими входами клю96686 чей, а катод первого тиристора соединен с анодом второго тиристора и с соответствующей фазной шиной (2 ).

Недостатком этого устройства также является низкая точность.

Целй изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее трехфазный силовой трансформатор, вто- щ ричные обмотки которого соединены звездой и через выпрямитель подключены к первому выводу накопительного конденсатора и разрядного элемента, вторые выводы которых соединены с об- 15 щей шиной, а управляющий вход разрядного элемента соединен с первым выходом формирователя запускающих импульсов, вход которого соединен с шиной запускающего сигнала, а второй выход соединен- через элемент задержки с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента, вход которого соединен с первым выводом накопительного у5 конденсатора и с первым управляющим входом генератора фазосдвигающих синхроимпульсов, второй управляющий вход которого соединен с выходом триггера, силовые входы соединены с соответствующими фазными шинами и первыми выводами первичных обмоток силового трансформатора, включенных через ключи в треугольник, а соответствующие выходы соединены с управляющими вхо35 дами трех ключей, каждый из которых состоит из двух тиристоров, управляющие выводы которых соединены с управляющими входами устройства, а катод первого тиристора соединен с ано40 дом второго тиристора и с соответствующей фазной шиной, введены формирователь стоп-импульсов, импульсный трансформатор с одной первичной и тремя вторичными обмотками и в каж45 дый ключ введена последовательная

RC-цепочка, причем вход формирователя стоп-импульсов соединен с выходом порогового элемента, а выходные выводы подключены к выводам первичной обмотки импульсного трансформатора, 50 средние выводы вторичных обмоток импульсного трансформатора соединены с вторыми выводами соответствующих первичных обмоток силового трансформатора включая их по схеме треугольника,и через последовательные RC-цепочки с силовыми входами соответствующих ключей, анод первого тиристо1 4 ра каждого ключа соединен с концом соответствующей вторичной обмотки импульсного трансформатора, начало которой соединено с катодом второго тиристора этого же ключа.

На чертеже представлена, блок-схема устройства для заряда накопителных конденсаторов.

Устройство для заряда накопительного конденсатора содержит трехфазный силовой трансформатор 1, вторичные обмотки 2 которого соединены звездой и через выпрямитель 3 подключены к первым выводам накопительного конденсатора 4 и разрядного элемента 5, вторые выводы которых соединены с общей шиной, а управляющий вход элемента 5 соединен с первым выходом формирователя 6 запускающих импульсов, вход которого соединен с шиной 7 запускающего сигнала, а второй выход соединен через элемент 8 задержки с первым входом триггера 9, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента 10, вход которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора 4 и с первым управляющим входом генератора 11 фазосдвигающих синхроимпульсов, второй управляющий вход которого соединен с выходом триггера 9, силовые .входы соединены с соответствующими фазным шинами 12 и первыми выводами первичных обмоток

13 силового трансформатора, включенных через ключи 14 в треугольник, а соответствующие выходы соединены с управляющими входами ключей 14, каждый из которых состоит из тиристоров

15, 16, управляющие выводы которых соединены с управляющими входами ключей 14, а катод тиристора 15 соединен с анодом тиристора 16 и с соответствующей фазной шиной 12, вход формирователя 17 стоп-импульсов соединен с выходом порогового элемента 10, а выходные выводы подключены к выводам первичной обмотки 18 импульсного трансформатора 19, средние выводы вторичных обмоток 20 импульсного трансформатора 19 соединены с соответствующими вторыми выводами обмоток 13 и через последовательные

RC-цепочки 21 с соответствующими шинами 12, анод тиристора 15 каждого ключа соединен с концом соответствующей обмотки 20, начало которой соединено с катодом тиристора 16.

Устройство работает следующим образом.

5 9668

Вначале при подаче на шины 12 переменного напряжения тиристоры 15 и 16 ключей 14 закрыты и ток через обмотки 13 не проходит. При этом производится синхронный с началом полупериодов напряжения на шинах 12 запуск генератора 11, с выходов которого на управляющие электроды тиристоров 15 и 16 подаются управляющие импульсы, под влиянием которых ти- 16 ристоры поочередно открываются (в зависимости от полярности приложенного к ним сетевого напряжения). Через обмотки силового трансформатора 1 проходит ток, который после выпрямле- 15 ния производит заряд накопительного конденсатора 4.

В начальный момент цикла заряда при отсутствии напряжения на конденсаторе 4 фаза поджига тиристоров 15, щ

16 максимально удалена от начала полупериода сетевого напряжения. Поэтому заряд начинается с минимального напряжения на первичной обмотке силового трансформатора 1. По мере заря- 25 да конденсатора 4 под влиянием роста напряжения на нем фаза открывания тиристоров смещается к началу полупериода сетевого напряжения, обеспечивая постепенный заряд конденсатора 4.

В момент, когда напряжение заряда достигнет необходимого уровня, срабатывает элемент 10, в результате чего триггер 9 срабатывает и .на второй вход генератора 11 подается потенциальный сигнал, запрещающий работу генератора 11.

B результате тиристоры 15 и 16 закрываются и дальнейший заряд конденсатора 4 прекращается. Повторный цикл заряда может начаться после включения с помощью выходного импульса формирователя 6 разрядного элемента 5 и разряда конденсатора 4. При этом задержанный с помощью элемента 8 импульс формирователя 6 переводит триггер 9 в исходное состояние и генератор 11 импульсов поджига тиристоров 15 и 16 получает разрешение на работу.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является наличие в нем быстродействующего отключения тиристоров 15, 16. Поскольку для получения быстродействующего отключения указанных тиристоров только одно55 го прекращения генерации импульсов в генераторе 11 недостаточно, так как при открывании тиристора, например, 61 6 в начале положительного полупериода сетевого напряжения тиристор сможет закрыться только после окончания полупериода сетевого напряжения, и это приводит к дополнительному (уже после сигнала на отключение) подзаряда конденсатора 4, т,е. к неточности установления требуемого напряжения заряда накопительного конденсатора 4 (особенно это проявляется в случае, когда частота циклов заряда достаточно соизмерима с частотой питающей сети,) .

Генератор 11 запускается импульсом элемента 9; срабатывающего в момент окончания заряда конденсатора 4.

Генератор 11 через импульсный трансформатор 19 выдает на электроды открытых тиристоров 15, 16 достаточно мощный короткий импульс тока, превышающий по амплитуде максимальный рабочий ток открытого тиристора и обратный по направлению. В результате тиристоры закрываются еще до окончания положительного полупериода сетевого напряжения и ток заряда конденсатора 4 мгновенно прекращается, что обеспечивает высокую точность установления необходимого напряжения на конденсаторе 4.

Формула изобретения

Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный силовой трансформатор, вторичные обмотки которого соединены звездой и через выпрямитель подключены к первому выводу накопительного конденсатора и разрядного элемента, вторые выводы которых соединены с общей шиной, а управляющий вход разрядного элемента соединен с первым выходом формирОвателя запускающих импульсов, вход которого соединен с шиной запускающего сигнала, а второй выход соединен через элемент задержки с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента, вход которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора и с первым управляющим входом генератора фазосдвигающих синхроимпульсов, второй управляющий вход которого соединен с выходом триггера, силовые входы соединены с соответствующими фазными шинами и первыми выводами первичных обмоток силового

7 . 96686 трансформатора, включенных через ключи в треугольник, а соответствующие выходы соединены с управляющими входами ключей, каждый. из которых со-. стоит из двух тиристоров, управляющие S выводы которых соединены с управляющими входами устройства, а катод первого тиристора соединен с анодом второго тйристора и с соответствующей . фазной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я >0 тем, что, с целью повышения точности, в него введены формирователь стопимпульсов, импульсный трансформатор с одной первичной и тремя вторичными обмотками и в каждый ключ гведена последовательная RC-цепочка, причем вход формирователя стоп-импульсов соединен с выходом порогового элемента, а выходные выводы подключены к выводам первичной обмотки импульсного 20

1 8 трансформатора, средние выводы вторичных обмоток импульсного трансформатора соединены с вторыми выводами соответствующих первичных обмоток силового трансформатора, включая их по схеме треугольника, и через последовательные RC-цепочки с силовыми входами соответствующих ключей, анод первого тиристора каждого ключа соединен с. концом соответствующей вторичной обмотки импульсного трансформатора, начало которой соединено с катодом второго тиристора этого же ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 495761, . H 03 К 3/53, 11.07.74.

2. Приборы и техника эксперимента, 1972, N 5, с. 153.

966861

Тиран1 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7899/75

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

Составитель Н. Коновалов

Редактор О. Колесникова Техред С. Мигунова Корректор H. урицк