Устройство для заряда накопительного конденсатора Советский патент 1985 года по МПК H02M7/00 

Изобретение относится к импульс ной технике, в частности к устройствам с резонансным зарядом накопительного конденсатора, и может быть использовано для питания импульсных газоразрядных ламп оптических квантовых генераторов, работающих с повьше.нрой частотой повторения разрядньк импульсов. Целью изобретения является повы шение быстродействия и расширения функциональных возможностей за сче управления моментом включения мост на управляемых вентилях. На чертеже приведена электрическая функциональная схема устройства - заряда накопительного ко денсатора. Устройство заряда накопительного конденсатора содержит источник 1 постоянного тока,цепочку из посл довательно соединенных дросселя 2 и накопительного конденсатора 3, шунтированную диодом 4 в обратном включении, подключенную к клеммам источника 1 питания постоянного тока через мост на управляемых вентилях 5-8, в диагональ которого включен дозирующий конденсатор 9, одна обкладка которого соединена с потенциальной шиной источника 1 питания через первый резистор 10, а другая через второй рези тор 11 - с нулевой шиной источника 1 питания параллельно накопительно конденсатору 3 подключена схема ре гулировки, содержащая блок 12 срав нения, к первому входу которого по ключена точка соединения дросселя с накопительным конденсатором 3, к второму входу - источник 13 опорно напряжения, а выход блока 12 сравнения подключен к дополнительному входу блока 14 управления, причем выход последнего соединен с управляющими электродами коммутирующих управляемых вентилей 6 и 7, Устройство работает следующим образом. I При включении источника 1 питания, дозирующий конденсатор 9 заря жается через первый резистор 10 и второй резистор I1 до напряжения и точника I питания. При включении зарядных управляемых вентилей 5 и внешним управляющим сигналом начинается заряд накопительного конден сатора 3 ет источника 1 питания 682 постоянного тока через управляемые вентили 5, 8 и дроссель 2. При достижении на накопительном конденсаторе 3 заданного значения напряжения устанавливаемого источником I3 опорного напряжения, зарядные управляемые вентили 5 и 8 выключаются сигналом обратной связи, который поступает с выхода блок 12 сравнения через блок 14 управления на коммутирующие управляемые вентили 6 и 7. При поступлении на коммутирующие управляемые вентили 6 и 7 сигнала обратной связи, включается управляемый вентиль 6, а управляемый вентиль 7, так как к нему приложено обратное напряжение дозирующего конденсатора 9, остается запертым. Через открьшшийся управляемый вентиль 6 напряжение дозирующего конденсатора 9 прикладывается минусом к аноду вентиля 8 и запирает его. Дозирующий конденсатор 9 начинает перезаряжаться от источника питания 1 через управляемые вентили 6 и 8. В момент окончания перезаряда напряжение дозирующего конденсатора 9 минусом прикладывается к аноду управляемого вентиля 8 и запирает его. Цепь зарядного тока накопительного конденсатора 3 размыкается и мост на управляемых вентилях 5-8 запирается. Накопительньй конденсатор 3 готов к разряду. Для следующего заряда накопительного конденсатора 3 процесс повторяется до момента выключения моста. При поступлении на коммутирующие управляемые вентили 6 и 7 сигнала обратного связи включается управляемый вентиль 7, а вентиль 6, так как к нему приложено обратное напряжение дозирующего конденсатора 9, остается запертым. Через открьгошийся управляемый вентиль 7 напряжение дозирующего конденсатора 9 прикладьшается минусом к аноду управляемого вентиля 8 и запирает его. Дозирующий конденсатор 9 Начинает перезаряжаться от источника 1 питания постоянного тока через управляемые вентили 5 и 7, В омент окончания перезаряда напряения дозирующего конденсатора 9 плюсом, прикладьшается к катоду управляемого вентиля 5 и запирает го, цепь тока заряда иакопительного конденсатора 3 разрьшается и мост на управляемых вентилях 5-8 запирается. Для дальнейшего заряда процесс пoвтopяefcя сначала. Величина первого 10 и второго 11 резисторов выбирается такой, чтобы в время всех протекающих процессов дозирующий конденсатор 9 не успевал через них перезарядиться. Цепи, при помощи которых на Дозирующем конденсаторе 9 к началу коммутации устанавливается напряжение источника питания, не оказьгаают непосредственного влияния на процесс работы ключа на управляемых вентилях 5-8, так как основная их задача зарядить конденсатор 9 до необходимого по величине и знаку напряжения. Дозирующий конденсатор 9 является лишь накопителем энергии, с помощью которого производится выключение ключа на управляемых вентилях 5-8.

Емкость дозирующего конденсатора при активной нагрузке выбирается из условия

Е С,

)

JUnp

R.

Ji макс

где Е I.

-напряжение источника питания ;

-сопротивление активной нагрузки,

fdUnp

-наибольшее значение рости нарастания напряжения, которое не вызывает переключение вентиля из закрытого состояния в открытое.

Если нагрузка носит индуктивный характер, то емкость дозирукяцего

конденсатора 9 должна удовлетворять неравенству

1н

-;

du

njA

(ii ||лакс

где I - ток нагрузки в момент коммутации.

Емкость накопительного конденсатора выбирается из условия обеспечения необходимой знергии накачки равной

си

W

;

нак

2

гдeW

энергия, запасенная в наконакпителе;

и напряжение на накопительном конденсаторе; С - емкость накопительного конденсатора, 80 мкФ. Величина первого и второго резисторов 1 МОм.

Блок сравнения выполнен по схеме триггера Шмидта, а блок управления представляет собой блокинг-генератор усиливающий управляющие импульсы с выхода триггера до необходимой величины, которые затем с выходных обмоток импульсного трансформатора, входящего в состав блокинг-генератора, подаются на управляющие электроды вентилей 6 и 7.

Таким образом, введение резисторов и схемы регулировки предразрядного напряжения накопительного конденсатора позволило повысить быстродействие устройства, КПД заряда накопительного конденсатора и получить возможность регулировки предзарядиого напряжения накопительного конденсатора.

УСТРОЙСТВО ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА по авт.св. № 375741, отличающееся трем, что, с целью повьипения быстродействия и расширения функциональных: возможностей за счет управления моментом включения моста на управляемых вентилях, в него введены блок сравнения, источник опорного напряжения, первый и второй резисторы, причем первый и второй входы блока сравнения подключены соответственно к точке соединения накопительного конденсатору с дросселем и к выходу источника опорного напряжения, выход блока сравнения соединен с дополнительным входом блока управления, первьй резистор включен между одной клеммой источника питания постоянного тока и одним вьшодом дозирую- щего конденсатора, второй резистор i включен между другой клеммой исkn точника питания постоянного тока и другим выводом дозирующего конденсатора.