Устройство для зарядки емкостного накопителя энергии Советский патент 1992 года по МПК H03K3/53 

ч

ааЛ

оэ ы

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в импульсных источниках тока с емкостным накопителем энергии.

Цель изобретения - повышение КПД при одновременном повышении скорости заряда емкостного накопителя энергии за счет передачи в накопитель большей части энергии на первой ступени заряда.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 -эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство для зарядки емкостного накопителя энергии содержит тиристорный мост 1, в первую диагональ которого включен первый конденсатор 2, первый вывод второй диагонали подключен к катоду диода 3 и к первому выводу первого дросселя 4, источник 5 постоянного напряжения, емкостной накопитель 6, второй диод 7, второй 8. третий 9 дроссели, второй конденсатор 10, потенциальная обкладка которого соединена с вторым выводом второй диагонали ти- ристорного моста 1, анодом второго диода 7, первым выводом второго дросселя 8, второй вывод которого соединен с катодом второго диода 7 и выходом источника 5 постоянного напряжения, второй вывод первого дросселя 4 соединен с анодом первого диода 3 и через третий дроссель 9 соединен с емкостным накопителем б энергии.

Тиристорный мост выполнен на тиристорах 11-14.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 5 тиристоры заперты и конденсатор 10 заряжается через дроссель 8 до напряжения, равного напряжению источника 5, так как при переходе напряжения на дросселе 8 через нуль дроссель шунтируется диодом 7. В момент to (фиг. 2) подается сигнал на отпирание тиристоров и происходит заряд емкостного накопителя 6 от конденсатора 10 и источника 5 с частотой, определяемой эквивалентной емкостью конденсатора и накопителя и суммарной индуктивностью дросселей до напряжения, величина которого зависит, в основном, от соотношения емкостей конденсатора 10 и накопителя 6. Диод 3, шунтируя дроссель 4 при смене полярности на нем, предотвращает чрезмерное повышение напряжения на накопителе по сравнению с напряжением на конденсаторе 10 в конце данной ступени заряда, а дроссель 9 обеспечивает небольшое превышение на накопителе 6 для надежного запирания тиристоров в конце этапа. После запирания тиристоров моста (ti) конденсатор 10 доза- ряжается до напряжения источника 5. В момент t2 подается отпирающий импульс на тиристоры, расположенные в синфазных плечах моста, например тиристоры 11 и 12, и после заряда конденсатора 2 и накопителя

6 до напряжения второй ступени и дозаряда конденсатора 10 при запертых тиристорах 11 и 12 в момент ta подается отпирающий импульс на тиристоры 14 и 13, после открытия которых накопитель 6 заряжается суммарным напряжением конденсаторов 10 и 2. Чередуя включение тиристоров, находящихся в разных плечах моста, осуществляют дозированный заряд накопителя уменьшающимися к концу цикла заряда порциями

энергии на счет ступенчатого уменьшения напряжения конденсатора 2. После достижения необходимого уровня напряжения на емкостном накопителе тиристоры моста запирают и накопитель разряжают на импульсную нагрузку, после чего зарядный цикл повторяется.

Величина емкости конденсатора 10 выбирается обычно больше величины емкости накопителя б, чтобы передать на первой ступени большую часть энергии, запасаемой в накопителе за цикл заряда. Емкость накопителя 6, в свою очередь, в несколько раз превышает емкость конденсатора 2, поэтому частота заряда на первой ступени существенно ниже частоты ступеней с дозированным зарядом и время дозированного заряда обычно составляет меньшую часть зарядного цикла. В этих условиях число включений тиристоров существенно сокращается, следовательно, повышается скорость заряда, снижаются активные потери и увеличивается КПД зарядного устройства. Благодаря снижению частоты зарядного тока на большей части зарядного

цикла становится возможным применение низкочастотных тиристоров, что удешевляет устройство.

Формула изобретения Устройство для зарядки емкостного накопителя энергии, содержащее тиристорный мост, в первую диагональ которого включен первый конденсатор, первый вывод второй диагонали подключен к катоду диода и первому выводу первого дросселя, источник постоянного напряжения, емкостный накопитель, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и скорости заряда емкостного накопителя энергии, в него введены второй диод, второй, третий дроссели, второй конденсатор, потенциальная обкладка которого соединена с вторым выводом второй диагонали тиристорного моста, анодом второго диода, первым выво- дом второго дросселя, второй вывод которого соединен с катодом второго диода и выходом источника постоянного напряжения, второй вывод первого дросселя соединен с

анодом первого диода и через третий дроссель соединен с емкостным накопителем

энергии.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в импульсных источниках тока с емкости ым накопителем энергии. Цель изобретения - повышение КПД при одновременном повышении скорости заряда емкостного накопителя энергии за счет передачи в него большей части энергии на первой ступени заряда, которая обеспечивается за счет синхронного включения тиристоров 11-14 с последующим поочередным диагональным их включением. Заряд конденсатора 10 осуществляется от источника 5 через дроссель 8, диод 7. 2 ил.

tf ti ty

Фиг. 2