Устройство питания генератора озона Советский патент 1990 года по МПК H02M7/523 

СЛ

сп ю

со

оо

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника высокого напряжения повышенной частоты для питания озонаторов. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство содержит источник питания 1, соединенный через тиристор 2 с полностью управляемым ключом 3 с двусторонней проводимостью. Первый силовой вывод ключа 3 соединен с конденсаторами 4, 5 и отрицательным выводом источника 1. Катод тиристора 2 соединен с первичной обмоткой 6 трансформатора, дополнительной обмоткой 7, шунтированной конденсатором 8, и вторым силовым выводом ключа 3. Управляющий вход ключа 3 соединен с конденсатором и через резистор 9-с конденсатором 5 и вторым выводом обмотки 6. За счет лучшего использования конденсаторного оборудования и облегченного режима работы трансформатора устройство имеет повышенный КПД. 1 ил.

-л.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника высокого напряжения повышенной частоты для питания озонаторов.

Цель изобретения - повышение КПД. На чертеже представлена схема устройства .

Устройство содержит источник I постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с анодом тиристора 2, а отрицательный вывод подключен к первому силовому выводу полностью управляемого ключа 3 с двусторонней проводимостью конденсатору 4 и конденсатору 5. Катод тиристора 2 соединен с вторым силовым выводом ключа 3, с первым выводом первичной обмотки 6 трансформатора и дополнительной обмоткой 7, шунтированной конденсатором 8. Обмотки 6 и 7 включены согласно и расположены на одном стержне магнитопровода трансформатора. Второй вывод первичной обмотки 6 соединен с конденсатором 5 и первым выводом резистора 9. Второй вывод резистора 9 подключен к конденсатору 4 и управляющему входу полностью управляемого ключа 3. Вторичная повышающая высоковольтная обмотка 10 подключена к нагрузке - озонатору 11. Устройство работает следующим образом.

При отсутствии управляющих импульсов тиристор 2 закрыт, ключ 3 закрыт, конденсаторы 4, 5 и 8 разряжены, на обмотках трансформатора напряжения равны нулю и озонатор 1I питания не получает. .

При появлении импульса управления тиристор 2 открывается и через него, первичную обмотку 6 трансформатора, третий конденсатор 5 и источник 1 начинает протекать ток. Через резистор 9 и второй конденсатор 4 также протекает ток. Однако величина его значительно меньше зарядного тока конденсатора 5 благодаря соответствующему выбору сопротивления резистора 9. Вначале этот ток нарастает от нуля до некрторого максимального значения, определяемого значениями емкости, индуктивности и сопротивления в зарядной цепи и напряжения источника 1 питания. При этом на вторичной обмоткеI 10 трансформатора и между выводами первичной обмотки действует ЭДС определенной величины и на

5

0

5

0

5

0

5

0

5

правления. Соотношение между индуктивностью первичной обмотки 6 транс форматора и емкостью конденсатора 5 таково, что заряд последнего носит колебательный характер. После достижения максимума анодный ток тиристора 2 падает, а напряжение на конденсаторе 5 продолжает расти, оставаясь положительным. Снижение тока в первичной обмотке 6 трансформатора приводит к изменению знака ЭДС на его обмотках и изменению полярности напряжения на конденсаторе 8. При спадании тока до величины, меньшей тока удержания тиристора 2, последний закрывается, при этом напряжения на конденсаторе 5 и между зажимами первичной обмотки имеют противоположные направления и в сумме равны напряжению источника 1 питания. В этот момент напряжение на конденсаторе 5, напряжение между выводами обмоток 6 и 7 трансформатора имеют близкие к амплитудным значения.

Заряженный конденсатор 8 начинает разряжаться через обмотку 7 трансформатора, причем соответствующее соотношение между емкостью конденсатора 8 и индуктивностью обмотки обеспечивает колебательный разряд конденсатора с высокой частотой. На вторичной обмотке 10 трансформатора возникает высокое напряжение высокой частоты, приложенное к озонатору 11 и обеспечивающее его функционирование. Высокочастотное напряжение между зажимами Первичной обмотки 6 трансформатора никакого воздействия на конденсаторы 4, 5 и резистор 9 не производит, поскольку тиристор 2 и ключ 3 заперты. Высокочастотные колебания на всех обмотках трансформатора существуют до полного разряда конденсатора 8.

Одновременно с описанными процессами происходит относительно медленный заряд второго конденсатора 4 через резистор 9 от заряженного ранее конденсатора 5. Постоянная времени заряда такова, что напряжение на конденсаторе 4 достигает порога отпирания полностью управляемого ключа 3 с двухсторонней проводимостью к моменту окончания упомянутых высокочастотных колебаний. При отпирании ключа 3 образуется цепь для разряда конденсатора 5 через первичную обмотку 6 трансформатора, которые составляют колебательный контур. В по51

следнем возникают высокочастотные затухающие гармонические колебания, трансформирующиеся в высокое напряжение, поступающее на озонатор II. Процесс продолжается до полного разряда конденсатора 5. По мере разряда последнего напряжение на конденсаторе 4 также спадает до нуля.После подачи очередного управляющего им- пульса на тиристор 2 описанные выше процессы возобновляются.

За счет лучшего использования конденсаторного оборудования и облегченного режима работы трансформа- тора устройство имеет повышенный КПД.

Формула изобретения

Устройство питания генератора озона, содержащее подсоединенный анодом к положительному входному выводу тиристор, подключенный катодом к первому выводу первичной обмотки трансформатора, с которой последовательно согласно соединена дополнительная

186

обмотка, зainyнтированная первым конденсатором и расположенная вместе с первичной обмоткой на одном стержне магнитопровода, на втором стержне магнитопровода расположена вторичная высоковольтная обмотка, выводы которой являются выходными, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены второй и Третий конденсаторы, резистор и полностью управляемый ключ с двусторонней проводимостью, первый силовой вывод ключа соединен с отрицательным входным выводом и первыми обкладками второго и третьего конденсаторов, второй силовой вывод полностью управляемого ключа подключен к катоду упомянутого тиристора, второй вывод первичной обмотки соединен с второй обкладкой третьего конденсатора и через резисторы подключен к второй обкладке второго конденсатора и управляющему входу полностью управляемого ключа.