Стабилизатор энергии выходных импульсов генератора Советский патент 1976 года по МПК H03K1/08 H02M7/04 

(.54) СТАБИЛИЗАТОР ЭНЕРГИИ ВЫХОДНЫХ ИМПУЛЬСОВ

ГЕНЕРАТОРА го устройства соединен с дополнительным входом сумматора. На фиг. 1 изображена структурная элект рическая схема устройства; на фиг. 2 представлены эпюры напряжения основных точек схемы. Стабилизатор энергии выходных импульсов генератора состоит из силовой заряднораз рядной цепи 1 и системы управления 2, Питание генератора осуществляется от источника постоянного напряжения 3. Импульс ная нагрузка 4 подключена к выходной разрядной цепи генератора. В состав силовой цепи генератора входит зарядный электронный ключ, состоящий из зарядного тиристора 5, коммутирующего тиристора 7 и коммутирующего конденсатора 6; зарядный L С - контур, состо5Ш1ий из зарядного дросселя 8, накопительного конденсатора 9 и разрядного (обратного) диода 10; и разрядный электронный ключ, состоящий из разрядного тиристора 11, Система управления осуществляет управление работой силовых зарядных и разрядных цепей генератора. Она состоит из согласующего трансформатора обратной связи 12, который соединен с входом интегратора 13. Этот интегратор преобразует напряжение зарядного дросселя в напряжение, пропорциональное току LС-контура. Выход этого интегратора соединен с входом второго интегратора 14. Второй интегратор преобразует сигнал зарядного тока L С - контура Б сигнал, пропорциональный напряжению емкостного накопителя. Выходь интеграторов соединены с соответствующими входами квадратичных усилителей 15, 16 тока и напряжения, вьЬсодные сигналы которых пропорциональны соответственно магнитной энер гии зарядного дросселя и электрической энергии емкостного накопителя. Выходы квадратичных усилителей тока и напряжения соединены с входами сумматора 17, на выходе Которого образуется сигнал, пропорциональный энергии L С - контура. Выход сумматора соединен с одним входом сравнивающего устройства 18, на другой его вход подается опорное напряжение, которое пропорционально заданной энергии L С -контура Выход сравнивающего устройства соединен с управляющим электродом коммутирующего тиристора. Управление работой зарядного и разрядного тиристора осуществляет задающий генератор 19, выход которого соединен с управляющими электродами этих тиристоров. Для компенсации потерь электрической энергии накопительного конденсатора за вре мя паузы в работе зарядной и разрядной цепи генератора между входом и выходом сумматора включено множительное устройство 20, причем сигнал обратной связи с выхода сумматора поступает на вход множительного устройства с делителя напряжения 21, Другой вход множительного устройства соединен с управляющим входом задающего генератора. Стабилизатор энергии, выходных импульсов генератора работает следующим образом. Импульсом задающего генератора 19 запускается зарядный тиристор 5. При этом начинается колебательный заряд накопительного конденсатора 9 через зарядный дроссель 8 от источника постоянного напряжения 3. В момент достижения в зарядном LC - контуре энергии заданного уровня сигналом сравнивающего устройства 18 запускается коммутирующий тиристор 7. В результате запуска коммутирующего тиристора предварительно заряженный коммутирующий конденсатор 6 перезаряжается через LC контур и источник питания. При перезаряде коммутирующего конденсатора зарядный тиристор 5 запирается, так как на его аноде действует отрицательное напряжение коммутирующего конденсатора относительно катода. В момент времени, когда напряжение на коммутирующем конденсаторе изменит свою полярность и будет по величине равно напряжению источника питания, открывается разрядный (обратный) диод 1О и магнитная энергия дросселя 8 перекачивается в накопительный конденсатор 9. По окончании процесса заряда накопительного конденсатора импульсом задающего генератора 19 отпирается разрядный тиристор 11. Отпирание этого тиристора вызывает разряд накопительного конденсатора на нагрузку 4. Далее процессы в силовой цепи генератора мощных импульсов повторяются. Работа системы управления стабилизатора основана на преобразовании напряжения зарядного дросселя в напряжение, пропорциональное энергии зарядного L С - контура. Интегрирование напряжения зарядного дросселя осуществляется интегратором 13, а интегрирование тока зарядного дросселя 8интегратором 14. С выхода интегратора 13 напряжение, пропорциональное току зарядного L С - контура, поступает на вход квадратичного усилителя 15. С выхода интегратора 14 напряжение, пропорциональное напряжению на конденсаторе 9, подается на вход второго квадратичного усилителя 16. С выходов квадратичных усилителей 15 и 16 напряжения, пропорциональные энергии арядного дросселя и конденсатора, поступат на вход сумматора 17 и на его выходе образуется напряжение, пропорциональное энергии, запасенной в L С - контуре. Это напряжение используется для управления ком мутирующим тиристором 7 с помощью сравнивающего устройства 18, которое срабатывает в момент равенства выходного напряжения сумматора и опорного напряжения. При изменении частоты разряда накопительного конденсатора 9 в работе генератора мощных импульсов могут возникать паузы, в течение которых накопительный конденсатор должен находиться в заряженном состоянии. В этом случае в зависимости от интервала паузы будет происходить разряд этого конденсатора по цепям токов утечки через тиристоры и через цепи выравнивающих резистивных цепочек зарядных и разрядных тиристоров. Напряжение коррекции энергии накопитель ного конденсатора, вводимое с помощью дополнительной обратной связи для устранения влияния накопительного конденсатора в зависимости от величины паузы заряженного состояния накопительного конденсатора вырабатывает множительное устройство 2О. Для этого с выхода сумматора 17 поступает сиг нал, пропорциональный энергии конденсатора который через делитель напряжения 21 поотупает на вход множительного устройства 20. Время заряженного состояния накопительного конденсатора 9 связано с частотой его разряда, поэтому на второй вход множительного устройства с управляющего входа задающего генератора 19 поступает напряжение, которое пропорционально частоте разряда накопителя. Выходное напряжение множительгного устройства, пропорциональное энергии потерь при подразряде конденсатора, поступает в виде сигнала отрицательной обратной связи на дополнительный вход множительног устройства. Эпюры фиг. 2 показаны для двух характерных частот следования разрядных импульссов. На эпюре О. показано напряжение на накопительном конденсаторе в случае наличия множительного устройства (сплощная линия) и при его отсутствии (пунктирная линия); на эпюре 5 показан ток зарядного LC-контура; на эпюре в показан выходной сигнал множительного устройства. Предлагаемый стабилизатор энергии выходных импульсов генератора наиболее предпочтительно использовать в тех случаях, когда частота повторения импульсов переменная, а накопительный конденсатор по условиям работы должен находиться в заряженном состоянии и в устройствах питания импульсных газоразрядных ламп ОКГ с повышенной частотой следования импульсов. Формула изобретения Стабилизатор энергии выходных импульсов генератора по авт.св. № 410522, о тличающийся тем, что, с целью раощирения допустимых пределов изменения частоты следования выходных импульсов, он дополнительно содержит множительное устройство и делитель напряжения, причем делитель напряжения включен на выходе сумматора, выход делителя напряжения соединен с первым входом множительного устройства, второй вход множительного устройства соединен с управляющим входом задающего генератора, а выход множительного устройства соединен с дополнительным входом сумматора.

ГГ- ,

1ЖГГ

г/г./

v

-f