Устройство для зарядки накопительного конденсатора(его варианты) Советский патент 1983 года по МПК H03K3/53 

СО сд

- 6

со

05

2. Устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее п дозирующих конденсаторов, соединенных между собой последовательно через п-1 разделительных тиристоров, включенных в одном направлении, первый коммутирующий тиристор, анод которого соединен через первый дозирующий конденсатор с катодом первого разделительного тиристора, а катод - с катодом диода, первый дроссель, соединенный с одной обкладкой накопительного конденсатора, отрицательную клемму питания, а также соединенные между собой положительную клемму питания и второй дроссель, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности при эксплуатации путем обеспечения возможности объединения с общей шиной источника питания и накопительного конденсатора, в него введены дополнительно 2п зарядных тиристора, общая шина и второй коммутирующий тиристор, причем каждый из анодов разделительных тиристоров и анод первого коммутирующего тиристора соединены с катодом одного из зарядных тиристоров, каждый из катодов разделительных тиристоров и катод второго коммутирующего тиристора соединены с анодом одного из оставшихся зарядных тиристоров, катод второго коммутирующего тиристора соединен со свободной обкладкой п-го дозирующего конденсатора, а его анод - со свободным выводом первого дросселя и анодом диода, свободные аноды зарядных тиристоров соединены со свободным выводом второго дросселя, а свободные катоды зарядных тиристоров, отрицательная клемма питания, катод диода и свободная обкладка накопительного конденсатора соединены с общей шиной.

1. Устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее п дозирующих конденсаторов, соединенных между собой последовательно через п-1 разделительных тиристоров, включенных в одном направлении, первый коммутирующий тиристор, анод которого соединен через первый дозирующий конденсатор с катодом первого разделительного тиристора, а катод - с катодом диода и через первый дроссель с обкладкой накопительного конденсатора, другая обкладка которого соединена со свободной обкладкой п-го дозирующего конденсатора, отрицательную клемму питания, соединенную с анодом диода, а также соединенные между собой положительную клемму питания и второй дроссель, отличающееся тем, что с целью повышения надежности и безопасности при эксплуатации путем обеспечения . возможности объединения с общей щиной .источника питания и накопительного конденсатора, в него введены дополнительно 2п-1 зарядных тиристора и общая шина, причем каждый из анодов разделительных тиристоров и анод коммутирующего тиристора соединены с катодом одного из зарядных тиристоров, каждый из катодов разделительных тиристоров соединен с анодом од(Л ного из оставшихся зарядных тиристоров, свободные аноды зарядных тиристоров соединены со свободным выводом второго дросселя, а свободные катоды зарядных тиристоров соединены с общей точкой обкладок накопительного и дозирующего конденсаторов, с анодом диода и с общей шиной.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для зарядки накопительных конденсаторов.

Известно устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее дозирующие конденсаторы, заряжаемые параллельно и разряжаемые последовательно на нагрузку, чем обеспечивается бестрансформаторное повышение выходного напряжения 1.

Однако это устройство не допускает одновременного соединения высоковольтной и низковольтной части с общей шиной, что является причиной его недостаточной надежности и безопасности при эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее дозирующие конденсаторы, соединенные между собой последовательно через разделительные тиристоры, включенные в одном направлении, коммутирующий тиристор, анод которого соединен через первый дозирующий конденсатор с катодом первого разделительного тиристора, а катод - с катодом диода и через первый дроссель с обкладкой накопительного конденсатора, другая обкладка которого соединена со свободной обкладкой последнего дозирующего конденсатора, отрицательную клемму питания, соединенную с анодом диода, а также соединенные между собой положительную клемму питания и второй дроссель 2.

Недостатком этого устройства является невозможность одновременно соединить

с общей шиной одну из клемм питания и накопительный конденсатор, что снижает его надежность и безопасность при эксплуатации.

Цель изобретения - повышение надежности и безопасности при эксплуатации путем обеспечения возможности объединения с общей шиной источника питания и накопительного конденсатора.

По первому варианту выполнения устройства поставленная цель достигается тем, что в устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее п дозирующих конденсаторов, соединенных между собой последовательно через п-1 разделительных тиристоров, включенных в одном направлении, первый коммутирующий тиристор, анод которого соединен через первый дозирующий конденсатор с катодом первого разделительного тиристора, а катод - с катодом диода и через первый дроссель с обкладкой накопительного конденсатора, другая обкладка которого соединена со свободной обкладкой п-го дозирующего конденсатора, отрицательную клемму питания, соединенную с анодом диода, а также соединенные между собой положительную клемму питания и второй дроссель, введены дополнительно 2п-1 зарядных тиристора и общая шина, причем каждый из анодов разделительных тиристоров и анод коммутирующего тиристора соединены с катодом одного из зарядных тиристоров, каждый из катодов разделительных тиристоров соединен с анодом одного из оставщихся зарядных тиристоров, свободные аноды зарядных тиристоров соединены со свободным выводом второго дросселя, и свободные катоды зарядных тиристоров соединены с общей точкой обкладок накопительного и дозирующего конденсаторов, с анодом диода и с общей шиной. По второму варианту поставленная цель достигается тем, что в устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее п дозирующих конденсаторов, соединенных между собой последовательно через п-1 разделительных тиристоров, вклк ценных в одном направлении, первый коммутирующий тиристор, анод которого соединен через первый дозирующий конденсатор с катодом первого разделительного тиристора, а катод - с катодом диода, первый дроссель, соединенный с одной обкладкой накопительного конденсатора, отрицательную клемму питания, а также соединенные между собой положительную клемму питания и второй дроссель, введены дополнительно 2п зарядных тиристора, общая шина и второй коммутирующий тиристор, причем каждый из анодов разделительных тиристоров и анод первого коммутирующего тиристора соединены с катодом одного из зарядных тиристоров, каждый из катодов разделительных тиристоров и катод второго коммутирующего тиристора соединены с анодом одного из оставшихся зарядных тиристоров, катод второго коммутирующего тиристора соединен со свободной обкладкой п-го дозирующего конденсатора, а его анод - со свободным выводом первого дросселя и анодом диода, свободные аноды зарядных тиристоров соединены со свободным выводом второго дросселя, а свободные катоды зарядных тиристоров. отрицательная клемма питания, катод диода и свободная обкладка накопительного конденсатора соединены с общей шиной. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства по первому варианту выполнения; на фиг. 2 - то же, второй вариант. Устройство по первому варианту содержит п дозирующих конденсаторов 1(1) 1(п), соединенных между собой через п-1 разделительных тиристоров 2(1)-2 (п-1) включенных в одном направлении, коммутирующий тиристор 3, анод которого соединен через первый дозирующий конденсатор 1(1) с катодом первого разделительного тиристора 2(1), а катод - с катодом диода 4 и через первый дроссель 5 с обкладкой накопительного конденсатора 6, другая обкладка которого соединена со свободной обкладкой п-го дозирующего конденсатора 1(п), отрицательную клемму 7 питания, соединенную с анодом диода 4, а также соединенные между собой положительную клемму 8 питания и второй дроссель 9. В устройство введены дополнительно 2(п-1) зарядных тиристоров 10(1)- 10(2п-1) и общая шина 11, причем каждый из анодов разделительных тиристоров 2(1)-2(п-1) и анод коммутирующего тиристора 3 соединены с катодом одного из зарядных тиристоров 10(1)-10(2п-1), каждый из катодов разделительных тиристоров 2(1)-2(п-1) соединен с анодом одного из оставщихся зарядных тиристоров 10(1) - 10(2п-1), свободные аноды зарядных тиристоров 10(1)-10(2п-1) соединены со свободным выводом второго дросселя 9, а свободные катоды зарядных тиристоров 10(1) - 10(2п-1) соединены с общей точкой обкладок накопительного 6 и дозирующего 1(п) конденсаторов, с анодом диода 4 и с общей шиной 11. Устройство по второму варианту содержит п дозирующих конденсаторов 1 (1) - 1(п), соединенных между собой последовательно через п-1 разделительных тиристоров 2(1) - 2(п-1), включенных в одном направлении, первый коммутирующий тиристор 3, анод которого соединен через первый дозирующий конденсатор 1(1) с катодом первого разделительного тиристора 2(1), а катод - с катодом диода 4, - первый дроссель 5 соединенный с одной обкладкой накопительного конденсатора 6, отрицательную клемму 7 питания, а также соединенные между собой положительную клемму 8 питания и второй дроссель 9. В устройство введены дополнительно 2п зарядных тиристора 10(1) -10(2п), общая шина II и второй коммутирующий тиристор 12, причем каждый из анодов разделительных тиристоров 2(1)-2(п-1) и анод первого коммутирующего тиристора 3 соединены с катодом одного из зарядных тиристоров 10(1)-10(2п), каждый и катодов разделительных тиристоров 2(1)-2(п-1) и катод второго коммутирующего тиристора 12 соединены с анодами оставшихся зарядных тиристоров 10(1) - 10(2п, катод второго коммутирующего тиристора 12 соединен со свободной обкладкой п-го дозирующего конденсатора 1(п), а его анод - со свободным выводом первого дросселя 5 и анодом диода 4, вободные выводы зарядных тиристоров 10(1) -10(2п) соединены со свободным выводом второго дросселя 9, а свободные катоды зарядных тиристоров 10(1)-10(2п), отрицательная клемма питания 7 и свободная обкладка накопительного конденсатора б соединены с общей щиной 11. Оба варианта предлагаемого устройства работают следующим образом. На клеммы питания 7 и 8 подается постоянное напряжение соответствующей полярности. Затем зарядные тиристоры 10(1) - 10(2п-1) в первом варианте и 10(1)10(2п) во втором варианте устройства поочередно открываются парами, каждая из которых подключена к одному из дозирунгщих конденсаторов 1(1) -1(п) и происходит поочередный заряд последних через второй дроссель 9. После заряда каждого из дозирующих конденсаторов 1(1)(n) примерно, до удвоенного напряжения питания, соответствующая пара зарядных тиристоров 10(1) -10(2п-1) или 10(1) -10(2п) закрывается, а коммутирующий тиристор 3 в первом варианте или коммутирующие тиристоры 3 и 12 во втором варианте устройства, а также разделительные тиристоры 2(1)-2(п-1) открываются, и происходит заряд накопительного конденсатора 6 через первый дроссель 5 от соединенных последовательно дозирующих конденсаторов 1(1) - 1(п). При этом зарядное напряжение накопительного конденФцг.2

к полярности питающего напряжения. сатора 6 в п раз превыщает напряжение каждого дозирующего конденсатора 1(1) - 1(п). Отрицательная клемма 7 питания и накопительный конденсатор 6 соединены с общей шиной 11 устройства в обоих вариантах. Таким образом, низковольтная и. высоковольтная часть устройства одновременно заземлены, что обеспечивает повышение надежности и безопасности при эксплуатации. Оба варианта устройства имеют также повышенный КПД за счет более равномерного потребления энергии от источника питания при поочередном заряде дозирующих конденсаторов. Кроме того, второй вариант устройства позволяет получить зарядное напряжение накопительного конденсатора обратной полярности по отношению