КОЛЬЦЕВОЙ ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1970 года по МПК H02M5/42 H02M7/72 

Известен кольцевой генератор высокочастотных импульсов, содержащий ячейки, каждая из которых снабжена цепочкой из последовательно соединенных тиристора и конденсатора. Точка их соединения через дроссель подключена к одному из полюсов питающего напряжения, а другой полюс через общую однофазную нагрузку подсоединен к тиристору. Однако такой генератор не обеспечивает высокого быстродействия и широкого диапазона частоты пульсаций выходного напрйжения.

Предложенный генератор отличается от известного тем, что ячейки снабжены диодами, щунтирующи-ми цепочки, и дополнительными дросселями, через которые конденсаторы подключены к точке соединения нагрузки с полюсом питающего напряжения.

На фиг. 1 показана принципиальная схема описываемого генератора; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выпрямителе и одном из конденсаторов; на фиг. 3 - эпюры напряжений на ячейках и нагрузке; на фиг. 4 - диаграмма импульсов, подаваемых на управляющие электроды тиристоров генератора.

Генератор содержит ячейки /-3, каждая из которых снабжена цепочкой из последовательно соединенных тиристора (вентиля) 4 и конденсатора (емкости) 5. Точка 6 их соединения через дроссель 7 подхлючепа к полюсу 8 питающего напряжения, полученного с выпрямителя 9. Полюс 10 питающего напряжения через общую однофазную нагрузку ll подсоединен к тиристору 4. Кроме того, каждая ячейка снабжена диодом 12, щунтирующкм цепочку, и дополнительным дросселем 13, через который конденсаторы 5 подключены к точке 14 соединения нагрузки с полюсом 10 питающего напряжения.

При такой схеме возможна со местная работа одновременно всех ячеек /-3 на нагрузку 11 со смещенными относительно друг друга пульсациями. Для этого необходимо в соответствующем порядке распределить импульсы кольцевого коммутатора управления 15 (фиг. 4): первый импульс - первому вентилю

5 ячейки /, второй импульс - первому вентилю ячейки 2, третий импульс - перводму вентилю ячейки 3, четвертый импульс - второму вентилю ячейки / и т. д. В этом случае при заданной частоте fy следования импульсов уп0равления коммутатора 15 каждая ячейка ра /у

ботает на частоте f

где к- число ячеек, совместно работающих на общую нагрузку 11. Частота же „ пульсаций суммарного тока нагрузки равна частоте /у, т. е. /д /у.

Такой работы генератора обеспечивается тем, что дроссели 13 не дают возможности какой-либо ячейке 1-3 запирать вентили в другой ячейке. Коммутация же ток с

одного вентиля на другой внутри каждой ячейки происходит беспрепятственно. Для устойчивой работы необходимо, чтобы

выполнялось соотношение а где а-инWi/

дуктивность дросселя 13, U - максимальное напряжение ячейки, / - то,к ячейки, который считается постоянным при большой постоянной времени нагрузки //.

Таким образом, уравнительные юю между отдельными ячейками 1-3 через индуктивности должны быть малыми по отношению к основным токам ячеек.

На фиг. 3 показаны пилообразные напряжения Ui-/7з отдельных ячеек и результирующее напряжение t/u на нагрузке. С увеличением частоты пульсаций уменьшается Их амплитуда.

Особенность включения дросселей 13 отличает их от обычных балластных дросселей, которые используются, например, в качестве анодных делителей тока и делителей тока выпрямителей. Эта особенность заклюЧается в том, что дроссели 13, обеспечивая -совместную работу нескольких ячеек /-3, не нагружаются током нагрузки 11. В установившемся режиме средний ток нагрузки должен быть ргвен среднему току выпрямителя 9. В противном случае общий запас энергии в емкостях 5 должен или уменьшаться или звеличиваться, что противоречит условию установившегося режима. Однако в установившемуся режиме генератор может работать при разорванных цепях, где включены дроссели. Таким образом, через дроссели протекают только токи небаланса в переходных режимах и некомпенсированные

гармоники тока, так как содержанке гармоник в токах нагрузки и выпрямителя м( жет отличаться.

Степень разряда конденсаторов 5 ячеек 1-3, частота пульсаций, их амплитуда, а следовательно, и величина средней составляющей выходного напряжения зависит от частоты следования импульсов управления.

Таким образом, изменяя частоту импульсов управления, можно регулировать ток нагрузки. Для этого сигнал с шунта 16 сравнивается с опорным напряжением с последующим усилением разности в устройстве 17, а потом подается в коммутатор 15, частота импульсов которого должна зависеть от выходного напряжения устройства 17.

Такое выполнение генератора позволяет повысить быстродействие и увеличить диапазон частоты пульсаций выходного напряжения.

Предмет изобретения

Кольцевой генератор высокочастотных импульсов, содержащий ячейки, каждая из которых снабжена цепочкой из последовательно соединенных тиристора и конденсатора, точка соединения которых через дроссель подключена к одному из полюсов питающего напряжения, а другой полюс через общую однофазную нагрузку подсоедипен к тиристору, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения диапазона частоты пульсаций выходного напряжения, ячейки снабжены диодами, шунтирующими цепочки, и дополнительными дросселями, через которые конденсаторы подключены к точке соединения нагрузки с полюсом питающего напряжения.

,5 JLJ J U LJ J---L--L L- L J,

ft/г.