Устройство для управления зарядом конденсаторов Советский патент 1977 года по МПК H02J7/10 

1

Изобретение относится к бесконтактным выключателям и может быть использовано в устройствах для ограничения напряжения заряда конденсаторов и устройствах стабилизации напряжения заряда конденсаторов при изменении питающего напряжения в широких пределах.

Известно устройство выключения переменного тока, В котором при достижении напряжением на нагрузке определенной величины или при возникновении в нагрузке короткого замыкания управляемый вентиль (тиристор) запирается при помощи подключения вспомогательного, предварительно заряженного конденсатора, создающего в тиристоре ток, встречный основному.

Недостатком этого устройства является то, что В нем имеются больщие потери энергии при искусственном запирании зарядных тиристоров.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является зстройство, содержащее основные тиристоры, встречно включенные коммутирующие тиристоры, коммутирующий конденсатор и балластный резистор. Это устройство позволяет регулировать напряжения на нагрузке запиранием основных тиристоров при помощи встречно включенных коммутирующих тиристоров и коммутирующего конденсатора. Однако такое устройство

не позволяет осуществлять заряд двух конденсаторов напряжениями, сдвинутыми по времени на 180 эл. град, друг относительно друга, и обладает нестабильностью в работе.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено двумя встречно включенными диодами, аноды которых подсоединены к выводу для подключения общей точки соединения зарядных конденсаторов, а катоды к анодам основных тиристоров, причем коммутирзющий конденсатор, шунтированный резистором, подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора через встречно включенные коммутирующие тиристоры.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - кривые, поясняющие его работу.

Устройство содержит питающий трансформатор 1, балластный резистор 2, два коммутирующих тиристора 3, 4, коммутирующий конденсатор 5, шунтирующий резистор 6 диоды 7 и 8, основные тиристоры 9 и 10 и заряженные конденсаторы нагрузки 11 и 12 канала А и канала В соответственно.

Кривая С (фиг. 2) представляет напряжение на вторичной обмотке трансформатора, 0 кривые D и Е - напряжения на выходе устройства в канале А и канале В соответственно, кривая F - напряжение на коммутирующем конденсаторе.

Работает устройство следующим образом.

При полярности напряжения на вторичной обмотке трансформатора указанной на фиг. 1 в скобках в момент времени ti (фиг. 2) проходит импульс управления на тиристор 9. Тиристор отпирается и все напряжение вторичной обмотки трансформатора через тиристор

9и диод 8 прикладывается к заряжаемым конденсаторам нагрузки 11 канала А, и напряжение на последних начинает расти (фиг. 2, кривая D). При достижении напряжения на конденсаторе заданной величины подается импульс на управляющий переход коммутирующего тиристора 3 (фиг. 2, точка 4), последний открывается, и коммутирующий конденсатор 5 резко заряжается от вторичной обмотки трансформатора (фиг. 2, кривая F). Б момент заряда конденсатора в напряжении вторичной обмотки трансформатора 1 появляется резкий провал напряжения (кривая С, фиг. 2) во время этого провала напряжения тиристор 9 обесточивается и запирается, и заряд конденсаторов нагрузки 11 на этом заканчивается. Коммутирующий конденсатор 5 заряжается за счет индуктивности вторичной обмотки трансформатора, до напряжения больщего, чем напряжение вторичной обмотки трансформатора 1, и запирает коммутирующий тиристор 3. При смене полярности напряжения на вторичной обмотке трансформатора на обратную в момент времени гз (фиг. 2) поступает управляющий импульс на тиристор 10, он отпирается и все напряжение вторичной обмотки прикладывается через тиристор

10и диод 7 к заряжаемым конденсаторам нагрузки 12 канала В. Последние заряжаются (кривая Е, фиг. 2) и при достижении напряжения на них заданной величины (точка 4, фиг. 2) приходит управляющий импульс на тиристоре 4, он открывается, и конденсатор 5, заряженный предыдущей коммутацией, перезаряжается, создавая резКйй провал напря-жения во вторичной обмотке трансформатора 1, во время которого тиристор 10 обесточивается и запирается, а заряд конденсаторов нагрузки канала В на этом прекращается (кривая Е, фиг. 2). Конденсатор 5, заряжаясь за счет индуктивности вторичной обмотки трансформатора, до напряжения большего, чем напряжение вторичной обмотки, запирает коммутирующий тиристор 4. В дальнейшем схема начинает работать с перезарядом коммутирующего конденсатора 5. Резистор 6 большой величины, несколько ограничивая напряжение на конденсаторе 5, стабилизирует работу схемы. Резистор 2 служит для ограничения импульсов тока, возникающих при перезаряде конденсатора 5.

Установка предложенного устройства взамен ранее применявшегося дает увеличение

0 коэффициента стабилизации напряжения заряда конденсаторов нагрузки, ликвидирует подзаряд конденсаторов на холостом ходе системы усилителя мощности и повыщает надежность работы всей системы в целом.

5

Формула изобретения

Устройство для управления зарядом конденсаторов, содержащее трансформатор, основные тиристоры, встречно включенные коммутирующие тиристоры, балластный резистор и коммутирующий конденсатор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения коммутационных- потерь и обеспечения заряда конденсатора напряжениями, сдвинутыми по

5 времени на 180 эл. град., оно дополнительно снабжено двумя встречно включенными диодами, аноды которых подключены к выводу для подключения общей точки соединения зарядных конденсаторов, а катоды к анодам основных тиристоров, причем коммутирующий конденсатор, шунтированный резистором, подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора через встречно включенные коммутирующие тиристоры.

./

л

14/

-Л

f