Устройство для питания ламп накачки оптических квантовых генераторов Советский патент 1978 года по МПК H05B41/34 

кую надежность и часто выходят из строя.

Предлагаемое устройство для питания ламп накачки ОКГ, работающих в режиме как Одиночных, так и часто повторяющихся вспышек, с плавной регулировкой энергии накачки содержит, подобно известному, силовой трансформатор, подключенные к его первичной обмотке индуктивность и силовой ключевой элемент, силовой выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке силового трансформатора и служащий для заряда рабочего конденсатора, разряжающегося на импульсный трансформатор; поджига ламп, и пороговый элемент, присоединенный одним входом к рабочему конденсатору.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что параллельно первой обмотке силового трансформатора и последовательно с силовым ключевым элементом включена цепочка,состоящая из конденсатора и последовательно с ним включенного вспомогательного, ключевого элемента,выполненного на двух встречно-параллельно соединенных маломощных тиристорах. Управляющий вход вспомогательного ключевого элемента соединен с импульсным выходом порогового элемента, к потенциальному выходу которого подключен генератор управляющих импульсов. Блокирующий вход порогового элемента присоединен к одному из выходов генератора хронирующих импульсов , другой выход которого подключен к импульсному трансформатору поджига. К управляющему входу силового ключевого, элемента подсоединен Генератора управляющих импульсов, запускающий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, синхронизированных с напряжением питающей сети.

Такое выполнение устройства повышает его надежность.

На фиг. 1 изобра кейа схема предлагаемого устройства; . на фиг 2 - графики напряжений в различных точках схемы.

Устройство для питания ламп накачки ОКГ содержит силовой трансформатор 1, в цепь первичной обмотки которого включены индуктивность 2 и силовой ключевой элемент выполненный на встречно-параллельно соединенных тиристорах 3 и 4. Параллельно первичной обмотке силового трансформатора 1 и последовательно с силовьм ключевьм элииентом включена цепочка, состоящая из вспомогательного ключевого элемента, выполненного на двух встречно-параллельно соединенных маломощных тиристорах 5 и 6 и последовательно с ним включенного конденсатора 7, шунтированного резистором 8. К вторичной обмотке силового трансформатора 1 подключен силовой выпрямитель .9, к выходу которого подсоединен рабочий конденсатор 10, разряжающийся на импульсный трансформатор 11 поджига импульсной лампы 12 накачки. К рабочему конденсатору 10 одним своим входом присоединен пороговый элемент 13, импульсный выход 14 которого подсоединен к управляющему входу вспомогательного ключевого элемента, а потенциальный выход 15 - к входу генератора 16 управляющих импульсов, выход которого подключен к управляющему входу силового ключевого элемента. Имеет также генератор 17 хронирующих импульсов, один выход 18 которого подключен к импульсному трансформатору 11 поджига, а другой его выход 19 - к блокирующему входу порогового элемента 13. Запускающий вход генератора 16 управляющих импульсов соединен с выходсм формирователя 20 импульсов.

синхронизированных с напряжением питающей сети.

Устройство работает следующим обраЗсм. При включении сетевого напряжения (мсмент tg на фиг.2) пороговый, эле. мент 13 через свой потенциальный выход

15 подается питающее напряжение на генератор управляющих импульсов 16. Однако генерация в нем начинается лишь с мсмента t , когда на его запускающий вход с формирователя 20 импульсов поступает импульс, синхронный с моментом . спада напряжения на выходе выпрямителя 9 до нулевого значения.

С момента поступления импульсов на силового ключевого элемента силовой трансформатор 1 подключается к сети и начинается заряд рабочего конденсатора 10. Этот процесс продолжается до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 10 не достигнет требуемой величины UH (момент времени tj. ) . В этот момент напряжение на потенциальном выходе 15 порогового элемента 13, питающего генератор 16 управляющих импульсов, подается до нулевого значения, и

5 генератор .16 выключается. С импульсного же выхода 14 порогового элемента 13 управляющий импульс подается на вход вспомогательного ключевого элемента, и в зависимости от полярности напряжения сети в данный момент времени открывается один из его тиристоров 5 или 6. Благодаря этому осуществляется подключение разряженного конденсатора 7 к силовому входу силового ключевого элемента. Поскольку разряженный, конденса-тор в момент подачи на него напряжения представляет собой элемент с сопротивлением, близким к нулевому, потенциал в точке А (фиг, 1) на короткий промежуgQ ток времени практически сравнивается с потенциалом в точке В. Этим самьв достигается надежное запирание открытого тиристора силового ключевого элементна, и прерывание процесса заряда рабочего конденсатора 10.Индуктивность 2 обеспе65

чивает запирание открытого тиристора

силового ключевого элемента а также защищает силовую сеть от импульсньох пере грузок и ncwex.

В момент времени tj с выхода 18 генератора 17 хронирующих импульсов импульсный трансформатор 11 поступает импульс поджига ламп 12 накачки. За промежуток времени tj-t происходит разряд рабочего конденсатора 10 на лампу 12 накачки и напряжение на конде саторе 10 падает. Однако пороговый элемент 13, компарирующий вход которого соединен с рабочим.конденсатором 10, продолжает оставаться в прежнем положении и не подает питающего напряжения на генератор 16 управляющих импульсов, поскольку на блокирующий вход порогового элемента 13 с выхода 19 генератора 17 подается хронирующий импульс (промежуток времени ).Длителность хронирующего импульса должна быть заведомо большей, чем время разряда рабочего конденсатору 10 на лампу накачки активного тела ОКГ. Это исключает возможность срабатывания порогового элемента 13 во время разряда конденсатора 10 и подключения силового трансформатора 1 к сети через силовой ключевой элемент.

В момент снятия хронирующего импульса (,±) начинается следующий цикл работы всего устройства. Пороговый элемент 13 через свой потенциальный выход 15 подает напряжение на генератор 17 управляющих импульсов. Генерация же в нем, как и в первом цикле, начинается в момент прихода импульса с формирователя 20 импульсов (момент времени tg),

Резистор 8.служит для разряда конденсатора 7 после запирания открывающегося тиристора вспомогател1зного ключевого эле 1ента.

В устройстве может быть предусмотрена также электронная схема блокировки (на чер±еже не показана),исключающая возможность осуществления вспышки лампы в случае, если процесс заряда рабочего конденсатора не закончен и силовой ключевой элемент открыт. Частота следования вспышек лампы 12 накачки регулируется перестройкой генератора 17 хронирующих импульсов.

Плавная регулировка энергии, разряжаемой на лампу накачки, осуществляется за счет изменения уровня компарирования порогового элемента 13,

В устройстве исключена возможность перегрузок зарядных вентилей и силового трансформатора, так как заряд рабочего конденсатора начинается синхронно с возрастанием зарядного напряжения от нулевого значения по синусидальному закону, что дает возможност отказываться от зарядных токоограничивающих элементов (резисторов), сни, жающих К1Щ всего устройства.

Формула изобретения

Устройство для питания ламп накачк оптических квантовых генераторов, работающих в режиме как одиночных, так и часто повторяющихся вспышек, с плав. ной регулировкой энергии накачки, содержащее силовой трансформатор, подключенные к его первичной обмотке индуктивность и силовой ключевой элемент, силовой выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке указанного трансформатора и служит для заряда рабочего конденсатора, разряжающегося на импульсный трансформатор поджига ламп, и пороговый элемент, присоединенный одним входом к рабочему конденсатору, отличающееся тем, что, с целью повышени-я надежности устройства, параллельно первичной обмотке силового трансформатора и последовательно с силовьм ключевым элементом включена цепочка, состоящая из конденсатора и последовательно с ним включенного и выполненного на двух встречно-параллельно соединенных маломощных тиристорах вспомогательного ключевого элемента, управляющий вход которого соединен с импульсным выходом порогового элемента, к потенциальному выходу которого подключен генератор управляющих импульсов, блокирующий вход порогового элемента присоединен к одному из выходов генератора хронирующих импульсов, второй выход которого подключен к импульсному трансформатору- поджига, а к управляющему входу силового ключевого элемента подсоединен выход генератора управляющих импульсов, запускающий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, синхронизированных с напряжением питающей сети.

J

Т

о

Ч.

ч±э

I /Л / L-do: t / Фиг. 2 MI i / 4 % L i: 6