Устройство для заряда накопительного конденсатора Советский патент 1980 года по МПК H03K3/335 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕ.ГЬНОГО КОНДЕНСАТОРА

I

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике, в частности к устройствам, служащим для заряда емкостного накопителя от источников переменного тока, в том числе от источников oq5aHH4eHHOu мощности.

Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, в котором накопитель/ ный конденсатор подключен к источнику через токоограничивающее реактивное сопротивление 1 .

В таком устройстве регулирование тока заряда достигается поочередно отключением секций токоограничивайщего реактивното сопротивления. Энергия, запасенная ранее в отключаемых секциях, рассеивается бесполезно, в результате чего устройство обладает фавнительно низким КПД.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее входной индуктивно-емкостной контур, состоящий из последовательно соединенных дросселя и двух конденсаторов, подключенный к источнику переменного напряжения, ждущий генератор импульсов, компаратор, мостовой

выпрямитель на диодах с накопительным конденсатором в выходной диагонали и цепь из двух последовательно включенных управляемых вентилей, подключенных параллельрю накопительному конденсатору (2.

В этом устройстве достигается стабилизация феднего значения тока и связанное с ней снижение мощности потерь в выходной цепи, в которую включен накопительный конденсатор, Однако стабилизация тока в выходной цепи

to выполняется за счет частичной передаш энергии, предварительно накопленной в реактивных вспомогательных цепях, в источниках энергии.

Недостатком устройства является то, что

15 между источником и цепями заряда существует обмен реактивной энергией, усиливающийся при малых значениях напряжения на накопительном конденсаторе, в результате чего, несмотря на малые потери электроэнергии непосредствен20но в выходной цепи, общий К1Щ системы исючник-совокупность цепей заряда-накопитепьный конденсатор сохраняет сравнительно низкое значение. Целью изобретения является повышение КПД устройства. Это достигается тем, что входная диагональ мостового выпрямителя подключена к первому конденсатору входного индуктивно-емкостного контура и к полюсу источника переменного напряжения, при зт1)м точка соединения двух последовательно включенных управляемых вентилей подключена к точке соединения выво да дросселя и обкладки второго конденсатора входного индуктивно-емкостного контура, а управляющие входы указанных вентилей подключены к выходам ждущего генератора импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора, входы которого соединены с обкладками накопительного конденсатора. Принципиальная электрическая схема предло женного устройства дл заряда накопительного конденсатора показана на чертеже. Устройство содержит индук1ивно-емкостной контур, образованный из последовательно соединенных дроссе.чя 1 и конденсаторов 2 и 3. ждущий генератор импульсов 4, компаратор 5, мостовой выпрямитель на диодах 6-9, с накопительным конденсатором 10 в выходной диагонали моста, последовательно включенные управляемые вентили 11 и 12, причем входная диагональ мостового выпрямителя подключена к первому конденсатору 3 входного индуктив но-емкостного контура и к полюсу источника переменного напряжения. Точка соединения двух последовательно включенных управляемы вентилей 11 и 12 подключена к точке соединения вывода дросселя I и обкладки второго конденсатора 2 входного ивдуктивно-емкостно контура, а управляющие входы вентилей 11 И 12 подключены к выходам ждущего генератора 4 импульсов, управляюодай вход которог соединен с выходом компаратора 5, входы которого соединены с обкладками накопительного конденсатора 10. Устройство работает следующим образом. В момент включения источника переменного напряжения заряжается накопительный конденсатор 10, управляем, е вентили П и 12 выключены и заряд производится от мост вого выпрямителя через диоды 6, 7, 8 и 9 и соединенные последовательно дроссель 1 и конденсатор 2 входного индуктивно-емкост.,ного контура. С увеличением напряжения на обкладках конденсатора 10 до определенного уровня срабатывает компаратор 5 и генератор 4 импульсов на шнает вырабатывать evuimriH, включающие управляемые вентили 11 и 12 в такт изменению напряжения, подводимого к мостовому выпрямителю. Конденсатор 10 подключается одновременно к конденсаторам 2 и 3, благодаря чему- зарядное 14 напряжение повыщается, а ток заряда, имеющий тенденцию уменьшения по мере роста напряжения на обкладках конденсатора 10, восстанавливается до своего первоначального значения. Соответствующим выбором параметров ИЕадуктивно-емкостного контура достигается полное исключение обмена реактивной энергией между источником и цепями заряда при практически неизменном значении средней величины тока в цепи конденсатора 10, Более точной стабилизации тока в цепи накопительного ковденсатора можно достичь включением нескольких дополишельных конденоаторов последовательно конденсаторам 2 и 3 , и введением цепей, подобных цепяМ) составленных элементами И, 12, 4 и 5, т.е. реализацией многоступенчатого заряда. Устранение реактивных токов в цепях зарвда и источника, а также поддержание на Ешзком уровне потерь электроэнергии в цепи конденсатора 10 позволяет повысить КПД Зстройства и системы в целом. В случае применения источников переменного напряжения ограниченной мощности предложенное устройство позволяет снизить габариты и массу источника питания. Для этого необходимо лишь выбрать параметры входнЪго индуктивно-емкостного контура таким образом, чтобы реактивное сопротивление конденсаторов 2 и 3 в сумме было не менее, чем в два раза больше реактивного сопротивления дроссзля 1 на частоте напряжения источ(шка. Такой выбор позволяет ползчить суммарное напряжение на указанных конденсаторах в два раза больше напряжения источнрка, т.е. обеспечить заряд накопительного конденсатора до удвоенного- амплитудного значения напряжения источника без дополнительного увеличения габаритов и массы системы. Одновременно устраняется опасность резонансных перенапряжений. Формула изобретения Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее входной индуктивноемкостной контур, состоящий из последовательно соединенных дросселя и двух ковденсаторов, подключенный к источнику переменного напряжения, ждущий генератор импульсов, компаратор, мостовой выпрямитель на диодах с накопителями конденсатором в выходной диагонали и цепь из двух последовательно включенных управляемых вентилей, подключенных параллельно накопительному конденсатору, отличающееся тем, что, с целью пoвыщefmя КПД, входная диагональ мостового выпрямителя

подключена к первому конденсатору входного индуктивно-емкостного контура и к полюсу источника переменного напряжения, при этом точка соединения двух последовательно включенных управляемых вентилей подключена к точке соединения вывода дросселя и обкладки второго конденсатора входного индуктивноемкостного контура, а управляющие входы указанных вентилей подключены к выходам ждущего генератора импульсов, управляющий

вход которого соединен с выходом компаратора, входы которого соединены с обкладками накопительного ковденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 320922, кл. Н 03 К 3/335, 1970.