Устройство для заряда накопительного конденсатора Советский патент 1988 года по МПК H03K3/53 

f/S.1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройст вам для заряда накопительных конденсаторов , используемых в качестве импульсного источника питания,

Цель изобретения - увеличение напряжения заряда накопительного конденсатора путем накопления энергии во входном дросселе с последующей ее передачей в дозирующий конденсатор при одновременном резонансном его заряде .

На фиг,1 представлена схема уст- :ройства для заряда накопительного кон |денсатора; на фиг,2 - временные за- |висимости токов входного и зарядного :дросселей.

Устройство содержит входные тиристоры 1 и 2, аноды которых объединены и Через входной дро.ссель 3 подключены к ключевой шине источника питания, ;а катоды соответственно к дозирующим ;конденсаторам 4 и 5 и анодам разрядных тиристоров 6 и 7, причем катод второго разрядного тиристора 7 под- i ключен к диоду 8 и первой обмотке ; дросселя-9, второй конец которой под- iключен к накопительному конденсато- I ру 10, а катод первого разрядного тиристора 6 подключен к второй обмотке дросселя 9,

Устройство работает следующим образом,

В момент t (фиг„о2) подается уп- равляю1 ий сигнал на тиристор 1, после открывания которого начинается заряд дозирующего конденсатора 4 от источника питания через дроссель 3, И за время протекания тока заряда дозирующего конденсатора 4 через дроссель 3 в электромагнитном поле последнего запасается некоторое количество энергии, а. дозирующий конденсатор заряжается до напряжения источник.а питания,

В момент t управляющий сигнал подается на тиристор 2, при открывании которого начинается заряд дозирующего конденсатора 5 от источника питания через дроссель 3 При этом триггер I закрывается из-за приложе ного к нему обратного напряжения, во никающего за счет шунтирования заряженного дозирующего конденсатора 4 и тиристора 1 дозирующим конденсатором 5. А через дроссель 3 протекает ток (,) заряда дозирующего конденсатора 5.

0

5

0

5

0

Одновременно с подачей управляющего сигнала на тиристор . и началом заряда дозирующего конденсатора 5 управляющий сигнал подается и на тиристор 6, после открывания которого начинается разряд дозирующего конденсатора 4 и на первую обмотку зарядного дросселя 9 (), и энергия электрического поля дозирующего конденсатора 4 полностью переходит в энергию электромагнитного поля зарядного дросселя 9, Дозирующий конденсатор 5 через открытый тиристор 2 заряжается до напряжения источника питания (tj), после чего в обмотке дросселя 3 происходит изменение полярности и начинается передача (tj- -t)накопленной им энепгии в дозиру- юишй конденсатор 5.

В момент t заканчивается заряд дозирующего конденсатора 5 до напряжения большего, чем удвоенное значение напряжения источника питания за счет передачи в дозирующий конденсатор 5 дополнительной энергии дросселем 3 и разряд дозирующего конденсатора 4 до нуля, затем управляющие сигналы подаются на тиристоры 7 и 1.

5

0

5

0

5

При открывании тиристора.7 начинается разряд дозирующего конденсатора 5 через вторую обмотку зарядного дрос- селя 9 на накопительный конденсатор 10, При этом в электромагнитном поле : арядного дросселя 9 за счет проте- каюр;его тока (t4-t5)paзpядa дозирующего конденсатора 5 запасается часть энергии по следнего. Тиристор 6 закрывается за счет обратного напряжения, возш кающего на первой обмотке зарядного дросселя 9 при протекании тока- разряда дозирующего конденсато- , ра 5 через вторичную обмотку зарядного дросселя 9. В момент tg напряжения на дозирующем конденсаторе 5 и накопительном конденсаторе 10 срав- . ниваютсяо При этом происходит изменение полярности напряжения на второй обмотке зарядного дросселя 9, и за время tg tfe зарядный дроссель 9 передает накопленную им энергию в накопительный конденсатор 10, Диод 8 предотврар;ает перезаряд дозируюс;его конденсатора 5, замыкая цепь передачи дросселем 9 накопленной им энергии после полного разряда дозируюо;е- го конденсатора 5,

При открывании тиристора 1 начинается заряд дозирующег,о конденсатора 4 от источника питания через дроссель 3. За время протекания тока заряда дозирующего конденсатора 4 через дроссель 3 в электромагнитном поле последнего снова запасает- ся некоторое количество энергии, а дозирующий конденсатор 4 заряжается до напряжения источника, питания, . т.е. начинается второй цикл работь: устройства.

Таким образом, путем попеременной подачи управляющих сигналов на тирис- торы 1,7 и 2,6 происходит заряд накопительного конденсатора 10 с постоянным отбором мощности от питающей се-; ти, благодаря обеспечению нулевых начальных условий заряда дозируюршх конденсаторов 4 и 5, а также выбора параметров элементов устройства такими, чтобы во времени заряда накопительного конденсатора укладывалось целое число описанньк зарядных циклов

Исходя из того, что дозируювщй конденсатор 4 заряжается только до напряжения источника питания и при этом в дросселе 3 запасается часть энергии, котораязатем передается в дозирующий конденсатор 5, определяется зависимость напряжения на дозиру ющем конденсаторе 5 от соотношения емкостей дозирукщих конденсаторов 4 . и 5;

и

Ь

4 - 3 ; 5

где и - - напряжение источника питания ;40 и, - напряжение на втором дозирующем конденсаторе;

и Cj. - емкости конденсаторов 4 и 5.

Выражение показывает, что напряжение и, на дозирукя1ем конденсаторе 5 может значительно превышать удвоенное напряжение источника питания, А

5 0 5

о

5

0

5

0

это, в свою очередь, позволяет заряжать накопительный конденсатор до любого требуемого напряжения.

Регулирование энергии накопительного конденсатора 1i в сторону уменьшения осуществляется простым сокращением времени tf-t открытого состояния на дозирующем конденсаторе 5 за счет уменьшения дополнительной гии, передаваемой ему дросселем 3. а также энергии дозирующих коиденса- торов 4 и 5, передаваемые в накопительный конденсатор 11 за один зарядный цикл.

Формула изобретения

Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее первьй и второй входные тиристоры, аноды которых объединены и через входной дроссель подключены к плюсовой шине, а их катоды подключены к первым кладкам соответственно первого и второго дозирукщих конденсаторов и к анодам соответственно первого и второго разрядных тиристоров, катод второго разрядного тиристора подключен к катоду диода и обмотке разрядного дросселя,, другой конец обмотки которого подключен к накопительному конденсатору, второй обкладкой соединенному с анодо:-5 диода, вторыми обкла,п- ками. дозирующих конденсаторов и минусовой шиной, отличающее- с я тем, что, с целью увеличения напряжения заряда накопительного конденсатора путем накопления энергии во входном дросселе с последующей ее передачей в дозиругаций конденсатор, величина емкости первого дозирующего конденсатора выбирается больше величины емкости второго дозирующего конденсатора, а разрядный дроссель содержит дополнительную обмотку, при чем ее начало соединено с катодом первого разрядного тиристора, а ког нец - с второй обкладкой первого зирумщего конденсатора.

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для заряда накопительных конденсаторов , используемых в качестве импульсных источников питания. Цель изобретения - увеличение напряжения заряда накопительного конденсатора достигается путем накопления энергии во входном дросселе с последующей ее передачей в дозируюрдай конденсатор при одновременном резонансном его заряде.. Устройство содержит входные тиристоры 1 и 2,входной дроссель 3, дозирующие конденсаторы 4 и 5, разрядные тиристоры 6 и 7, диод 8, дроссель 9 и накопительный конденсатор 10. Регулирование знергии накопительного конденсатора 10 в сторону уменьшения осуществляется сокращением времени открытого состояния тиристора 1. В этом случае уменьшается напряжение на дозирующем конденсаторе 5 за счет уменьшения дополнительной энергии, передаваемой дросселем 3, а также энергии дозиругади:. конденсаторов 4 и 5, передаваемой в накопительный конденсатор 10 за один зарядный цикл. 2 ил. е сл с