Устройство для зарядки накопительного конденсатора Советский патент 1989 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при зарядке накопительных конденсаторов от источников соизмери- тельной мощности.

Цель изобретения - повьппение КПД..;

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема устройства.

Устройство зарядки накопительного конденсатора содержит источник 1 питания, первый и второй тиристоры 2 и 3, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой диоды 4-9, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы 10 - 14, трансформатор 15, первый, второй и третий дроссели 16 - 18, парвый и второй выпрямители 19 и 20, первые выводы первого и второго дросселей 16 и 17 соединены между собой и подключены к положительной шине источника 1 пиденсатором 13, а вторые выводы через анод-катод первого и соответственно второго диодов 4 и 5 соединены с анодами первого и соответственно второго тиристоров 2 и 3, катоды которых соединены между собой и подключены к отрицательной шине источника 1 питания, а аноды тиристоров 2 и 3 соединены между собой через первый кон- 35 денсатор 10, аноды первого и второго диодов 4 и 5 подключены через второй и соответственно третий конденсаторы 11 и 12, к анодам третьего и со25 Энергия дросселя 16 передается че рез конденсатор 11, диод 6, первую и третью обмотки 21 и 23 трансформатора 15, мостовой выпрямитель 20 в накопительный конденсатор 14. Опре30 деленная часть энергии идет на зарядку конденсатора 11.

Энергия конденсатора 10 необходима для запирания при следующем такте тиристора 3 (второго плеча). Энергия конденсатора 11 при очередном включении тиристора 2 передается по цепи: конденсатор 11, диод 4, тирист- тор 2, дроссель 18, диод 8, четвертая обмотка 24 трансформатора 15 и

ответственно четвертого диодов 6 и 7, 40 далее через мостовой выпрямитель 20

анод шестого диода У соединен с вторым выводом третьего дросселя 18. Устройство работает следующим образом.

При включении тиристора- 2 по цепи: источник 1 питания постоянного напряжения, дроссель 16, диод 4, тиристор 2, источник 1 питания потечет ток.

При этом начинает накапливаться энергия в дросселе 16.

В то же время конденсатор 10 заряжается по контуру: источник 1 питания, дроссель 17, диод 5, конденсатор -10, тиристор 2, источник 1 питания с полярностью, указанной на чертеже (без скобок). После накопления энергии в дросселе 16 до заданного значения открывается тиристор 3

(второго плеча). При этом конденсатор 10 запирает тиристор 2 и перезаряжается по контуру: конденсатор 10, тиристор 3, конденсатор 13, дроссель 16, диод 4, конденсатор 10.

Энергия дросселя 16 передается через конденсатор 11, диод 6, первую и третью обмотки 21 и 23 трансформатора 15, мостовой выпрямитель 20 в накопительный конденсатор 14. Определенная часть энергии идет на зарядку конденсатора 11.

Энергия конденсатора 10 необходима для запирания при следующем такте тиристора 3 (второго плеча). Энергия конденсатора 11 при очередном включении тиристора 2 передается по цепи: конденсатор 11, диод 4, тирист- тор 2, дроссель 18, диод 8, четвертая обмотка 24 трансформатора 15 и

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при зарядке накопительных конденсаторов от источников соизмеримой мощности. Устройство для зарядки накопительного конденсатора содержит источник 1 питания, тиристоры 2, 3, диоды 4-9, конденсаторы 10-14, трансформатор 15, дроссели 16-18, выпрямители 19, 20. Введение двух дополнительных обмоток трансформатора 15 позволяет повысить КПД за счет устранения перезаряда конденсаторов 11, 12 и передачи всей их энергии в накопительный конденсатор, а также за счет снижения значения токов в цепях зарядного устройства и снижения мощности радиаторов тиристоров и диодов. 1 ил.

катоды которых соединены с первым и соответственно вторым выводами первой обмотки 21 трансформатора 15, средний вывод которой подключен к положительной шине источника 1 питания, отрицательная шина которого подключена к первому выводу третьего дросселя 18, второй вывод которого подключен к аноду пятого диода 8, вторая обмотка 22 трансформатора 15 через первый выпрямитель 19 подключена к источнику 1 питания, а третья обмотка трансформатора 15 через второй выпрямитель 20 соединена с четвертым конденсатором 14, четвертая об- мотка 24 подключена между анодом третьего и катодом пятого диодов 6 и 8,а пятая обмотка 25 - между анодом четвертого и катодой шестого диодов 7 и 9,

З 5

0

в накопительный конденсатор 14.

Так как схема симметрична, второе плечо работает аналогичным образом.

При достижении напряжением на накопительном конденсаторе 14 заданного значения открываются диоды реку- перадионного выпрямителя 19 и энергия дросселей 16 и 17, передаваемая до этого в накопительный конденсатор 14, начинает передаваться назад - в источник 1 питания и конденсатор 13. Заряд конденсатора 14 приостанавливается. Предлагаемое устройство обеспечивает ограничение заряда накопительного конденсатора.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет полностью устранить перезаряд второго и третьего

5

конденсаторов, а также разгон напряжения на них, при этом вся энергия, запасенная в этих конденсаторах, передается в дополнительные обмотки трансформатора и далее в накопитель- нъгй. конденсатор.

Кроме того, включение дополнительных обмоток трансформатора позволяет существенно уменьшить значения токов, действующих в цепях зарядного устройства, что дает возможность уменьшить массу и габариты охлаждающих радиаторов тиристора и диодов, позволяет применять дроссели и конденсаторы с меньшей установленной мощностью, это позволет создать зарядное устройство с более высоким КПД и улучшенными маесогабаритными показателями.

Формула изобретения

Устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее источник питания, первый и второй тиристоры, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой диоды, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы, трансформатор, первый, второй и третий дроссели, первый и второй выпрямители, первые вьшоды первого и второго дросселей соединены между собой и подключены к первой шине источника питания, с которой соединен первый вывод четвертого конденсатора, второй вывод которого подключен к второй шине питания, вторые вьгаоды первого и второго дросселей через соответственно первый и второй диоды в прямом включении соединены с анодами

06523

соответственно первого и второго ти- ,ристоров, катоды которых соединены меткду собой и подключены к второй

с шине источника питания, анод первого ти-ристора подключен к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого соединен с анодом второго тиристора, аноды первого и вто10 рого диодов соединены с первыми выводами соответственно второго и третьего конденсаторов, вторые вьшоды которых подключены к анодам соответственно треьего и четвертого диодов,

15 катоды которых соединены соответственно с первым и вторым выводами первой обмотки трнсформатора, средний ; ВЫВОД которой подключен к первой шине источника питания, вторая шина

20 которого подключена к первому выводу третьего дросселя, второй вывод которого подключен к аноду пятого диода, первый и второй выводы второй обмотки трансформатора соединены с

25 первой диагональю первого выпрямительного моста, вторая диагональ которого подключена к первой и второй шинам источника питания, первый и второй выводы третьей обмотки тран3Q сформатора соединены с первой диагональю второго выпрямительного моста, вторая диагональ которого подключена к четвертому конденсатору, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения КПД, в него введены четвертая и пятая обмотки трансформатора, четвертая обмотка подключена между анодом третьего и катодом пятого диодов, а пятая обмотка-между ано- дом четвертого и катодом шестого диодов, анод шестого диода соединен с вторым выводом третьего дросселя.

35

40