УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА Советский патент 1973 года по МПК H02M7/12 

1

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к устройствам для зарядки накопительных конденсаторов, используемых в генераторах мощных импульсов.

Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, состоящее из трансформатора, зарядного коммутатора, выпрямителя собранного по несимметричной однополупериодной схеме удвоения делителя обратной связи, подключенного параллельно выходу выпрямителя и связанного с сравнивающим устройством, триггера, один вход которого соединен с сравнивающим устройством, другой - с задающим генератором, а выход через реле управления подсоединен к зарядному коммутатору, собранному на тиристорах по встречно-параллельной схеме.

Недостаток известного устройства состоит в том, что во время включения коммутатора в начале зарядного процесса трансформатор может входить в насыщение (подмагничиваться). Это связано с тем, что в момент начала сердечник трансформатора может дополнительно перемагничиваться в то же состояние, в каком он был в момент окончания процесса зарядки в предыдущем такте работы устройства. Например, в предыдущем такте зарядка накопителя была прекращена во время действия отрицательной полуволны сетевого напряжения, поданного на первичную

2

обмотку трансформатора; при этом сердечник последнего получил остаточную намагниченность (например, отрицательную).

Начало зарядки в следующем такте может совпадать с положительной или отрицательной полуволной сети. В случае прихода отрицательной полуволны, сердечник начинает перемагничиваться в отрицательную сторону, т. е. в ту же сторону, в которую перемагнитила его последняя полуволна в предыдущем такте, при этом сердечник насыщается.

В случае прихода положительной полуволны на обмотку трансформатора, его сердечник перемагничивается в положительную сторону, т. е. обратную от остаточной намагниченности для предыдущего такта; сердечник не насыщается.

Как правило, зарядка накопительных конденсаторов с помощью подобного устройства осуществляется за несколько десятков (или сотен) полупериодов напряжения сети. Сердечник трансформатора, находящийся в состоянии насыщения в начале зарядного процесса, перестает насыщаться через два-три полупериода. Далее процессы носят установивщийся нормальный характер. Однако насыщение трансформатора даже в течение такого короткого времени нежелательно ввиду появления при этом значительного тока в первичной обмотке (из-за резкого снижения индуктивности), а вместе с тем и тока через тиристоры коммутатора и «подсаживание сети. Такие токи увеличивают нагревание тиристоров и трасформатора, ухудшает к.п.д.

Целью изобретения является исключение подмагничивания трансформатора и упрощение схемы.

Указанная цель достигается тем, что в одно из плеч умножителя напряжения включен управляемый диод, управляющий электрод которого подключен к выходу реле управления.

Схема устройства изображена на чертеже, где / - трансформатор; 2 - умножитель напряжения, состоящий из конденсаторов 3 и 4, диода 5 и тиристора 6; 7 - делитель напряжения; 8 - сравнивающее устройство.; 9 - триггер; 10 - генератор тактовых импульсов; // - реле управления.

Схема работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение сети подано на трансформатор /. Тиристор 6 закрыт. Генератор тактовых импульсов 10 вырабатывает импульс, который опрокидывает триггер 9 во второе устойчивое состояние.

Сигнал с выхода триггера поступает на реле управления 11 и заставляет его сработать: при этом на выходе реле управления появляется потенциал, отпирающий тиристор 6. Тиристор отпирается. Тем самым включается схема умножения (удвоения) выпрямителя. На выходе выпрямителя напряжение начинает нарастать. Часть этого напряжения с делителя напряжения 7 подается на первый вход сравнивающего устройства 8. На другой вход сравнивающего устройства подается напряжение уставки.

По истечении прохождения определенного количества полупериодов напряжения сети напряжение с делителя, пропорциональное напряжению на выходе выпрямителя (на конденсаторе 4) достигает напряжения уставки и сравнивающее устройство срабатывает. Сигнал сравнивающего устройства опрокидывает триггер в первое устойчивое состояние; при этом триггер снимает сигнал с реле управления, а последнее - с управляющего электрода тиристора. В момент перехода полуволны сети через нуль тиристор закрывается - процесс зарядки закончен. Накопительные конденсаторы подсоединяются обычно к выходу выпрямителя, т. е. параллельно конденсатору 4 или используют в качестве накопителя конденсатор, стоящий последним на выходе умножителя (конденсатор 4). Заряженный накопительный конденсатор 4 может быть разряжен на нагрузку автоматически по окончании зарядки, например, одновременно со срабатыванием сравнивающего устройства. После разрядки накопителя устройство готово к воспроизведению следующего рабочего цикла, начинающегося в момент поступления очередного импульса от генератора тактовых импульсов. Процессы при этом протекают аналогично рассмотренному.

В предлагаемом устройстве функции зарядного коммутатора, как элемента, управляющего процессом зарядки, и выпрямителя совмещены, т. е. роль коммутатора выполняет выпрямитель. В данном случае совмещенный

выпрямитель - коммутатор стоит на вторичной стороне трансформатора. Это обстоятельство исключает подмагничивание последнего, так как первичная сторона его постоянно подключена к сети. Кроме того, совмещение двух

функциональных элементов в одном упрощает схему устройства.

Выпрямитель может быть выполнен не только по схеме удвоения, но и по схеме с больщим коэффициентом умножения.

Управляемый диод-тиристор может стоять вместо любого диода схемы умножения. Управляемость схемы сохраняется и в этом случае, так как выключение тиристора равносильно разрыву связи в схеме умножения.

Для удобства подачи управляющего сигнала тиристор желательно ставить во входных цепях выпрямителя.

В зависимости от вида умножителя, используемого в устройстве, иногда выгодно включать вместо нескольких диодов тиристоры.

Реле управления служит для усиления мощности сигнала триггера, а также для раздельной подачи сигнала, если тиристоры не имеют общей точки соединения.

Предмет изобретения

Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трансформатор, коммутатор, диодно-конденсаторный умножитель напряжения, делитель напряжения, генератор тактовых импульсов, триггер, сравнивающее устройство и реле управления, отличающееся тем, что, с целью исключения подмагничивания трансформатора и упрощения устройства, в одно из плеч умножителя напряжения включен управляемый диод, управляющий электрод которого подключен к выходу реле управления.

Г/