Устройство для питания импульсных газоразрядных ламп Советский патент 1978 года по МПК H05B41/23 

Изобретение относится к импульсной электротехнике и м-ожет быть испОоТьзовано, в частности, в устройствах питания импульсных газоразрядных ламп от источников постоянного напряжения (выпрямителей, вращающихся преобразователей, электрохимических генераторов, аккумуляторов и т.п.). Известны устройства питания указанных нагрузок однополярными импульсами тока, содержащие импульсные трансформаторы, вспомогательные источники напряжения для пепей размагничивания, а также управляемые вентили (тиристоры) для подключения основного источника постоянного напряжения к трансформатору . Однако эти устройства либо имеют громоздкие цепи размагничивания, либо малоэффективно используют силовой ключ и импульсный трансформатор. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является импульсный трансформатор, в цепи размагничивания которого используется энергия, накапливаемая за время рабочего импульса. Это устройство содержит импульсный трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, одна из которых выполнена двухсекционной, зарядный диод, а также тиристор, включенный между первичной обмоткой и положительным выводом источника 2. Нед,остатком известного устройства является то, что с повышением частоты следования и уменьщением длительности рабочего импульса эффективность работы цепи размагничивания снижается. Это обуславливается ограниченной скоростью нарастания тока в дросселе, а значит, и величиной запасаемой в нем энергии, после появления на зажимах вспомогательной обмотки постоянного напряжения. Кроме этого, из-за отсутствия искусственного гащения силового тиристора указанное устройство может работать только от ограниченного числа источников питания (или .промежуточных накопителей энергии - конденсаторов, формирующих линий), обеспечивающих естественное спадание тока до нуля в управляемом вентиле, и, значит, отключение импульснсио трансформатора от указанного источника (накопителя). Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей устройства за счет повышения эффективности работы цепи размагничивания импульсного трансформатора, а также расщирение области

применения источников энергии для питания раз.тичных импульсных нагрузок.

Это достигается тем, что устройство, содержащее импульсный трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, зарядный диод, тиристор, включенный между первичной обмоткой и положительным выводом источника, дополнительно снабжено размагничивающим и коммутирующим конденсаторами, размагничивающим, коммутирующим и зарядным тиристорами, одна из вторичных обмоток выполнена трехсекционной с двумя отводами, причем зарядный тиристор и последовательно соединенные коммутирующие конденсатор и тиристор образуют к-оммутирующий контур, зарядный диод и последовательно соединенные размагничиг . ваюййё конденсатор и тиристор образуют размагничивающий контур, первый отвод трехсекционной обмотки подключен к общей точке . соединения конденсаторов коммутирующего и размагничивающего контуров, второй - к катоду коммутирующего тиристора, первый вывод указанной обмотки подсоединен к катоду размагничивающего тиристора, второй - к анодам зарядных диода и тиристора, катоды которых подключены соответственно к анодам размагничивающего и коммутирующего тиристоров.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для питания импульсных газоразрядных ламп.

Устройство содержит импульсный транс-форматор 1 с первичной обмоткой 2 и двумя вторичными: нагрузочной 3, трехсекционной обмоткой с выводами 4 и 5 и отводами 6 и 7. К обмотке 3 подключена нагрузка 8, записываемая от источника 9 через управляемый вентиль 10. К отводу 6 вторичной трехсекционной обмотки подключены отрицательные обкладки размагничивающего 11 и коммутирующего 12 конденсаторов, а положительные обкладки их под лючены через управляемые вентили 14 и 13 соответственно к выводу 4 и отводу 7. Вывод 5 этой же обмбтки через диод 15 и управляемый вентиль 16 соединен с положительными обкладками указанных конденсаторов.

Устройство работает следующим образом.

При включении управляемого вентиля 10 (вентиль .16 включается одновременно) в нагрузке 8 формируется рабочий импульс. Одновременно на зажимах вторичной обмотки 5-6 возникает импульсное напряжение, под действием которого происходит быстрый заряд конденсаторов 11 и 12 по цепи: вывод обмотки 5 - диод 15 (тиристор 16) - положительная обкладка конденсатора 11/12отрйцательная обкладка конденсатора 11/12 - отвод 6 обмотки.

Для отключения тиристора 10 в момент окончания действия рабочего импульса включается коммутирующий тиристор 13 (тиристор 16 уже закрыт). При разряде конденсатора 12 по цепи: положительная обкладка

конденсатора 12 - тиристор 13 - отвод 7 - отвод 6 обмотки - отрицательная обкладка конденсатора 12, на первичной обмотке 2 трансформатора 1 возникает импульс напряжения, направленный встречно по отнощению к напряжению источника 9 питания. При этом происходит быстрый спад тока до нуля в тиристоре 10, а значит, отключение источника 9 питания от первичной обмотки

трансформатора 1. Конденсатор 12 полностью разряжается, после чего тиристор 13 восстанавливает свои запирающие свойства. Далее при помощи тиристора 14 включается размагничивающий конденсатор 11. При разряде конденсатора 11 по цепи: положительная обкладка конденсатора 11 - тиристор 14 - вывод 4 - отвод 6 обмотки - отрицательная обкладка конденсатора 11, происходит размагничивание сердечника импульсного трансформатора 1, поскольку магнитный поток, создаваемый цепью размагничивания, будет иметь направление, противоположное потоку рабочей обмотки. Выключение тиристора 14 происходит также естественным путем - при снижении до нуля тока разряда конденсатора 11.

5 Описываемое устройство выгодно атличается от известных, так как оно может работать от наиболее часто встречающихся на практике источников постоянного напряжения (выпрямителей, вращающихся преобразователей, электрохимических генераторов и т.п.). Кроме того, применение конденсаторного накопителя в цепи размагничиваI ния позволяет устройству работать на более повыщенных частотах следования импульса тока в импульсной нагрузке, поскольку скорость запасания энергии в конденсаторе обычно выще, чем в индуктивности.

Формула изобретения

Устройство для питания импульсных газоразрядных ламп, подключаемое через входные выводы к источнику питания, содержащее импульсный трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, зарядный диод, тиристор, включенный между первичной обмоткой и положительным выводом источника, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено размагничивающим и коммутирующим конденсаторами, размагничивающим, коммутирующим и зарядным тиристорами, одна из вторичных обмоток выполнена трехсекционной с двумя отводами, причем зарядный тиристор и последовательно соединенные коммутирующие конденсатор и тиристор образуют коммутирующий контур, зарядный диод и последовательно соединенные размагничивающие конденсатор и тиристор образуют размагничивающий контур, первый отвод трехсекционной об.мотки подключен к общей точке соединения конденсаторов коммутирующего и размагничивающего контуров, второй - к катоду коммутирующего тиристора, первый вывод указанной обмотки подсоединен к катоду размагничивающего тиристора, второй - к анодам зарядных диода и тиристора, катоды которых подключены соответственно к анодам размагничивающего и коммутирующего тиристоров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Бирзниекс Л. В. «Импульсные преобразователи постоянного тока. «Энергия, 1974, рис. 82. 2.Авторское свидетельство СССР № 389554, кл. Н 01 F 19/08, 1971.

-01-Й Ч

W