Устройство для заряда накопительного конденсатора Советский патент 1987 года по МПК H02M9/04 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполь- :зования при реализации электропитания импульсных светотехнических установок, например ламп-вспышек.

Цель изобретения - повышение стабильности выходной мощности.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для заряда накопи- : тельного конденсатора.

Позицией 1 обозначен накопитель- ный конденсатор. В состав устройства входят трансформатор 2 с первичной 3 и вторичной 4 обмотками, транзисторный ключ 5j усилитель 6 с двумя входными поступательными выводами, выпрямительный диод 7,, токоограничи- вающий резистор 8, резистор 9 смещения, опорный стабилитрон 10 и ре- зистивньй датчик 11 тока„ Позициями 12 и 13 обозначены соответственно потенциальная питающая шина и шина нулевого потенциала, позицией 14 - выходной потенциальный вывод устройства. Коллектор транзисторного ключа 5 через первичную обмотку 3 трансформатора 2 подключен к потенци:альной питающей шине 12. Выпрямительный диод 7 включен в обратном направлени между одним из выводов вторичной обмотки 4 трансформатора 2 и выходным потенциальным выводом 14 устройства, Первый входной потенциальный вьтод усилителя 6 соединен с другим выводом вторичной обмотки 4 трансформатора 2 и через токоограничивающий резистор 8 с потенциальной питающей шиной 12, а выходной вывод подключен к базе транзисторного ключа 5, соединенного через резистор 9 смещения с шиной 13 нулевого потенцигша. Ре- зистивный датчик 11 тока включен между эмиттером транзисторного ключа 5 и .шиной 13 нулевого потенциала, опорньй стабилитрон 10 - мезгзду первьв выходным потенциальньм выводом усилителя 6 и шиной 13 нулевого потенциала. Второй входной потенциальный вывод усилителя 6 соединен с потенциальным выводом резистивнох о датчика 11 тока.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на шины 12 и 13 питающего напряжения в первый момент ток через резистивный датчик 11 це протекает и между входными потени1иальны

ми выводами усилителя 6 устанавливается напряжение, равное напряжению стабилизации стабилитрона 10. Благодаря этому усилитель 6, а через него и транзисторный ключ 5 открываются и через первичную обмотку 3 трансформатора 2 начинает протекать ток, На обмотках 4 и 3 трансформатора 2 создается ЭДС, Начала обмоток 3 и 4 трансформатора 2 обозначены точками. При таком включении обмоток полярность, напряжения на вторичной обмотке 4 такова, что диод 7 находится в непроводящем состоянии, накопительный конденсатор 1 в это время не заряжается, через первичную обмотку. 3 трансформатора 2 протекает линейно нарастающий ток, величина которого определяется из соотношения:

J -- t.

где Е - напряжение источника пита- 25 ния;

L индуктивность первичной обмотки 3 трансформатора 2; t - текущее время. В магнитном поле трансформатора 30 при этом накапливается энергия

5

0

5

0

5

При достижении током в первичной обмотке 3 трансформатора 2 величины, при которой напряжение на резистивном датчике 11 тока становится равным напряжению стабилизации стабилитрона 10; напряжение между входными потенциальными выводами усилителя 6 оказывается равным нулю, усилитель 6 и транзисторный ключ 5 закрываются. Ток через первичную обмотку 3 трансформатора 2 прекращается. ЭДС на обмотках 3 и 4 трансформатора 2 меняет полярность на противоположную, выпрямительный диод 7 переходит в проводя- . щее состояние. Запасенная в магнитном поле трансформатора 2 энергия начинает отдаваться в накопительный конденсатор 1, и через стабилитрон 10 протекает прямой ток. При этом напряжение между входными потенциальными вьгоодами усилителя 6 меняет полярность на противоположную, относительно первоначальной и поддерживает закрытым усилитель 6. Резистор 9 поддерживает закрытым транзисторный ключ 5.

Ток заряда накопительного конденсатора 1 во времени падает начиная

со значения - где- К - коэффициент

трансформации трансформатора 2. .

Когда ток заряда накопительного конденсатора 1 становится меньше тока, протекающего через резистор 8, напряжение между входными потенциальными выводами усилителя 6 меняет полярность и усилитель 6, а следовательно, и транзисторный ключ 5 открываются, В дальнейшем процесс повторяется. Напряжение на накопительном конденсаторе 1 возрастает.

Конструкция зарядного устройства позволяет стабилизировать величину тока, протекающего в первичной об- мотке 3 трансформатора 2 в интервал времени перед запиранием транзисторного ключа 5, а следовательно, и его выходную мощность при воздействии различных дестабилизирующих факторов (изменении температуры окружающей среды, старении элементов и др.).

Формула изобретения

Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее транзисторный ключ, коллектор которого через первичную обмотку трансформатора подключен к потенциальной питающей шине, выпрямительный диод, обратно включенный между одним из выводов вторичной обмотки трансформатора и выходным потенциальным выводом устройства, усилитель, первьй

входной потенциальный вьшод которого соединен с другим выводом вторичной обмотки трансформатора и через токоограничивающий резистор - с потенциальной питающей шиной, а выходной вывод подключен к базе транзисторного ключа, соединенной через резистор смещения с шиной нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения стабильности выходной мощности, в него введены резистивный датчик тока и опорный стабилитрон, а усилитель выполнен с вторым входным потенциальным выводом, причем резистивный датчик

тока включен между эмиттером транзисторного ключа и шиной нулевого потенциала, опорный стабилитрон - между первьм входным потенциальным выводом усилителя и шиной нулевого потенциала, а второй входной потенциальный вывод усилителя соединен с потенциальным выводом реэистивного датчика тока.

J

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания импульсной осветительной аппаратуры. Цель изобретения - повьшение стабильности выходной мощности. Благодаря введению в устройство опорного стабилитрона 10 и резистивного датчика 11 тока, а также выполнения усилителя 6 с двумя входами осуществляется стабилизация тока, протекающего в первичной обмотке 3 трансформатора 2 в интервал времени перед запиранием транзисторного ключа 5 при воздействии различных дестабилизирующих факторов. При этом периодическое запирание транзисторного ключа 5 производится в моменты сравнения напряжения на ре- зистивном датчике 11 тока с опорным напряжением на стабилитроне 10. В схеме использовано обратное включение вьшрямительного диода 7. 1 ил. 5S О)

ВНИИШ Заказ 3977/55

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 659 Подписное