Устройство для заряда накопительного конденсатора Советский патент 1974 года по МПК H03K1/02 

1

Изобретение относится к области импульсной техники, а именно к устройствам заряда емкостных накопителей от источника постоянного напряжения.

Известны устройства для заряда накопительного конденсатора, содержащие преобразователь постоянного напряжения в переменное, тиристоры которого соединены по схеме параллельного инвертора с буферным конденсатором, силовой трансформатор, к выходной обмотке которого через зарядный блок, выполненный на дросселе, конденсаторах, вентилях и тиристорах, подключен накопительный конденсатор, и задающий генератор, выполненный в виде соединенных последовательно стабилизатора тока и конденсатора, подключенного к разрядным тиристорам через обмотки трансформатора и к управляющим входам разрядных тиристоров через источник опорного напряжения.

Известные устройства обладают низкой стабильностью потребляемой от источника питания мощности.

Цель изобретения - повыщение стабильности потребляемой мощности устройством для заряда накопительного конденсатора. Для этого предлагаемое устройство дополнительно снабжено трансформатором тока и выпрямителем, при этом первичная обмотка трансформатора тока соединена последовательно с обмоткой силового трансформатора, а вторичная обмотка трансформатора тока через выпрямитель подключена к обкладкам конденсатора задающего генератора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

К клеммам 1 и 2 источника подключены преобразователь 3 и задающий автогенератор 4. Преобразователь содержит тиристоры 5 и 6, соединенные по схеме параллельного инвертора, подключенного к источнику постоянного напряжения через липейпый дроссель 7. К входу инвертора подключен буферный конденсатор 8. Между катодами тиристоров 5 и 6 включен коммутирующий конденсатор 9, а на выходе инвертора включен силовой трансформатор 10.

Зарядный блок 11 содержит вентили 12-15, через которые выходная обмотка 16 трансформатора 10 нагружена на последовательно соединенные конденсаторы 17 и 18, образующие колебательные контуры с линейным дросселем 7 на частоте, равной или превышающей частоту автогенератора 4. Конденсаторы 17 и 18 обеспечивают через тиристоры 19 и 20 и линейный дроссель 21 заряд накопительного конденсатора 22 постоянной мощностью.

Коммутация тиристоров 5, 6, 19 и 20 короткими импульсами осуществляется автогенератором 4 через трансформатор 23, выходные обмотки 24 - 27 которого подключены к управляющим электродам тиристоров 5, 19 и 6, 20 соответственно.

С целью предотвращения насыщения магнитопровода трансформатора 10 и таким образом исключения срыва инвертора в момент запуска в схему введены диод 28 и конденсатор 29.

Задающий генератор 4 содержит соединенные последовательно стабилизатор тока 30 и конденсатор 31, подключенный к разрядным тиристорам 32 и 33 через обмотки 34 и 35 трансформатора 23 и к управляющим входам этих тиристоров через источник опорного напряжения - стабилитрон 36, стабилитроны 37, 38 и диоды 39, 40. Катоды стабилитронов 37 и 38 соединены с анодом стабилитрона 36, их аноды подключены к управляющим электродам тиристоров 32 и 33 через диоды 39 и 40, а дополнительная обмотка 41 силового трансформатора 10 подключена к анодам стабилитронов 37 и 38 через резистор 42.

Для автоматического запуска устройства в цепь конденсатора 8 включен импульсный трансформатор 43, выходная обмотка которого через вентиль 44 подключена к управляющему входу тиристора 6.

Для повышения стабильности потребляемой мощности устройство дополнительно снабжено трансформатором тока 45 и выпрямителем 46. При этом первичная обмотка 47 трансформатора 45 соединена последовательно с обмоткой (в данном случае вторичной) силового трансформатора 10, а вторичная обмотка 48 через выпрямитель 46 подключена к обкладкам конденсатора 31 задающего генератора 4.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания конденсатор 31 заряжается через стабилизатор тока 30, а током заряда конденсатора 8 перемагничивается импульсный трансформатор 43; его выходным напряжением открывается тиристор 6. Сердечник трансформатора 10 перемагничивается. Папряжение обмотки 41 трансформатора 10 прикладывается к стабилитрону 37 автогенератора 4 в проводящем, а к стабилитрону 38 в обратном направлениях. По этой причине управляющий переход тиристора 33 включен на разность между напряжением конденсатора

31и суммарным напряжением стабилитронов 36 и 38. К управляющему переходу тиристора

32приложены направленные встречно напряжение конденсатора 31 и напряжение стабилитрона 36. Поэтому в момент времени, когда напряжение на конденсаторе 31 незначительно превысит напряжение на стабилитроне 36, открывается лишь тиристор 32 (тиристор 33 остается закрытым), и конденсатор 31 начинает разряжаться через обмотку 34 трансформатора 23. Трансформатор 23 перемагничивается, в его вторичных обмотках 25

и 26 возникают напряжения, открывающие тиристоры 5 и 19. К этому моменту времени заканчивается разряд конденсатора 31 через тиристор 32. Последний выключается по достижении напряжением

этого конденсатора нулевого значения.

После срабатывания тиристора 5 изменяется полярность напряжения на обмотке 41 силового трансформатора 10, которое прикладывается к стабилитрону 38 в проводящем, а к

стабилитрону 37 в обратном направлениях. По этой причине управляющий переход тиристора 32 включен на разность между напряжением конденсатора 31 и суммарным напряжением стабилитронов 36 и 37. К управляющему электроду тиристора 33 приложены направленные встречно напряжение конденсатора 31 и напряжение стабилитрона 36. Поэтому в момент времени, когда напряжение на конденсаторе 31 незначительно превысит напряжение стабилитрона 36, открывается лишь тиристор 33 (тиристор 32 остается закрытым), и конденсатор 31 начинает разряжаться через обмотку 35 трансформатора 23. Трансформатор 23 перемагничивается, и напряжениями вторичных

обмоток 24 и 27 трансформатора 23 открываются тиристоры 6 и 20. В дальнейшем цикл работы устройства многократно повторяется.

Предмет изобретения

Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее преобразователь постоянного напряжения в переменное, силовой трансформатор, зарядный блок, накопительный конденсатор и задающий генератор,

отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности потребляемой мощности, в него введены трансформатор тока и выпрямитель, при этом первичная обмотка трансформатора тока соединена последовательно с

обмоткой силового трансформатора, а вторичная обмотка трансформатора тока через выпрямитель подключена к обкладкам конденсатора задающего генератора.

TJ

Li.