Тиристорный инверторный высокочастотный генератор импульсов Советский патент 1978 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к тиристорным генераторам и шyльcoв инверторного типа с многоя.ейковым высокочастотным инвертором.

Известен тяристорный инверторный высокочастотный генератор импульсов, содержащий магнитные звенья сжатия, катушки индуктивности L С-звеньев сжатия - насыщающиеся дроссели, диоды, инверторы |lj .

Недостатком известного устройства яв- ляется низкая максимальная частота следования импульсов.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению тиристорный генератор, содержащий источник питания, П автономных тиристорных инверторов, которые работают поочередно, общий трансформатор и нагрузка

Недостаток такого изобретения - резкий рост потерь энергии с повыщением частоты следования икптульсов. Известно, что при уменьшении длительности импульсов совре менных высокочастотных мощных тиристоров резко возрастают коммутационные потери в тиристоре.

Цель изобретения повышение максимальной частоты следования импульсов и удельных энергетических характеристик.

Это достигается тем, что в тиристорном инверторном высокочастотном генераторе импульсов с многоячейковым инвертором, содержащем П автономных тиристорных инверторов и общую для всех инверторов нагрузку, в схему генератора введены /Т цепочек магнитных звеньев сжатия, состоя,.щих из KnLC -овеньев, катушки индуктивности которых - насыщающиеся дроссели, а также h развязывающих диодов, причем вход каждой цепочки пооключен к выходу соответствующего инвертора, а выход - через развязывающий диод к обшей нагрузке.

На чертеже дана схема предлагаемого генератора.

Генератор импульсов содержит автономные тиристорные инверторы 1-3, цепочки 4-6 магнитных звеньев сжатия с диодами, нагрузку 7, тиристоры 8-13, конденсаторы 14 и 15, катушку 16 индуктивности, дрххжель 17, конденсатор 18, дроссель 19, конденсirop 20, активное сопротивление 21, диоды 22 в 23. Перед началом работы генератора все его тиристоры закрыты. Вначале импульс запуска открывает пару тиристоров 8, заггем 9, 10, 11, 12, 13, затем вновь 8 И 9 и т.д. При отпирании тиристоров 8 последовательная цепь из конденсаторов 14 te 15 заряжается резонансно через катушку 6 индуктивности от источника питания, Дроссель 17 не пропускает ток, его серде ник перемагничивается. К моменту окончания заряда конденсатора 14 дроссель 17 п реключается, его сердечник переходит в со ;стояние магнитного насыщения и конденсатор 14 быстро (по отношению к времени заряда) разряжается резонасно на равный ему по емкости конденсатор 18. Дроссель 19 выполняет функцию, аналогичную дросселю 17, но имеет меньшее число витков, в результате чего конаенсатор 18 разряжается на конденсатор 2О за еще меньшее время. Таким образом, в звеньях сжатия происходит последовательное сжатие (компрессия) импульсов тиристора во времени. Нагрузкой в данном случае слуясит конденсатор 2О - элемент последующих звеньев сжатия, которые в общем случае нагружаются формирующим устройством последнее заменено здесь активным сопротивлени 21. Через некоторое время после запуска тиристоров 8 запускают тиристор 9 у. формируют второй ик-шульс на конденсаторе 2О. Диоды 22 и 23 развязывают отдельные ячейки формирования импульсов и обеспечивают сложение последовательностей импульсов на общей нагрузке. Поскольку в звеньях сжатия импульсы уменьшаются во времени, интервал между выходными импул сами можно сделать меньше, чем/длительность импульса в тиристоре. Далее с таким же интервалом открываю тиристоры Ю и 11 и т.д. При открытии тиристоров 11 конденсатор 14 меняет по отношению к этим тиристорам прямое напряжение и перезаряжается в процессе заряда конденсатора 15. Таким образом, на конденсаторе 2О скл|ацывайгся все Ц последовательностей импульсов, формируемые отдельными тиристорами в одну общую последовательность с частотой, в И раз большей, чем частота срабатываний отдельных тиристоров. Период следования выходных импульсов меньше длительности импульса отдельного тиристора. Длительность импульса каждого тиристора делают достаточно большой, чтобы коммугацио1шь1е потери были невелики. Уменьи ение длительности выходных импульсов в дополнительных магнитных звеньях сжатия обеспечивает возможность повышения максимальной частоты следования без снижения выходной мощности. Поскольку тиристоры работают в номиналыюм (по длительности импульсов), режиме, тепловые потери невелики, что обеспечивает рост коэффиииента полезного действия генератора. Формула изобретения Тиристорный инверторный высокочастотный генератор импульсов с многоячейковым инвертором, coдe Jжaщий f автономных тиристорнь|х инверторов и общую для всех инверторов нагрузку, отличающийс я тем, что, с целью повышения максимальной частоты следования импульсов и удель-ных энергетических характеристик, в схему генератора введены П цепочек магнитных звеньев сжатия, состоящих KsWLC- звеньев, катушки индуктивности которых насыщающиеся цроссели, а также П развязывающих диодов, причем вход каждой цепочки подключен к выходу соответствующего инвертора, а выход - через развязывающий диод к общей нагрузке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 355716, кл. Н О2 М 5/42, О5.05.69. 2.Брейнерд и др. Повыщение мощности и уменьшегше размеров передатчиков с по- мошью кремниевых управляемых выпрямителей. - Электронника, 1966, № 12,