Устройство для заряда емкостных накопителей Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к электро1технике, в частности к вторичным источникам и может быть использовано для питания импульсных оптических квантовых генераторов/ импульсных 5 сварочных машин и импульсных радиотехнических установок.

Известно устройство для заряда емкостных накопителей, состоящее из последовательно включенных индуктив- 10 но-емкостногр преобразователя выпрямителя и емкостного накопителя 1 .

Недостатком указанного устройства являются значительные колебания активной мсйцности в процессе заряда. 5

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для заряда емкостных накопителей, содержащее два мостовых выпрямителя,подсоединенных входны- 20 ми диагоналями к сети переменного тока через согласующие трансформаторы и токоограничивакйций реактор, зарядный дроссель, включенный последовательно с входньши диагоналями мосто- 25 вых выпрямителей, и обходной вентиль, подключенный параллельно выходной диагонали одного из мостовых выпрямителей и зарядному росселю, и емкостной накопитель

Недостатком описанного устройства является неодинаковая загрузка выпрямителей и трансформаторов, что ухудшает использование элементов схемы и снижает КПД.

Цель изобретения - выравнивание потребляемой элементами устройства мощности и увеличение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для заряда емкостных накопителей, содержащем два мостовых выпрямителя, подсоединенных входными диагоналями к сети переменного тока через согласующие трансформаторы и токоограничивающий реактор, зарядный дроссель, включенный последовательно с входными диагонЗалями мостовых выпрямителей, и обходной вентиль, подключенный параллельно выходной диагонали одного из мостовых выпрямителей и зарядному дросселю, и емкостный накопитель, зарядный дроссель-включен между выходными диагоналями мостовых вып- . рямителей, параллельно выходной диагонали второго мостового выпрямителя и зарядному дросселю подключен дополнительно введенный второй обходной вентиль, а емкостной накопитель подключен между положительным выводом выходной диагонали первого мостового выпрямителя и отрицательным выводом выходной диагонали второго мостового выпрямителя.

На чертеже представлена схема устройства для заряда емкостных накопителей.

Устройство для заряда емкостных накопителей содержит мостовые выпрямители 1 и 2, которые положительными выводами выходных диагоналей присоединены соответственно к катоду и аноду обходного вентиля 2, а отрица тельными выводами выходных диагоналей - соответственно к катоду и аноду второго обходного вентиля 4, емкостной накопитель 5 подключен к положительному выводу выходной диагонали мостового выпрямителя 1 и отрицательному выводу выходной диагонали мостового выпряг штеля, 2, зарядный дроссель 6 соединен последовательно с мостовым выпрямителем 1 и 2, а входные диагонали выпрямителей через трансформаторы 7 и 8 и токоограничивающий реактор 9 присоединены к сети переменного тока.

При работе устройства емкостной накопитель 5 периодически разряжается на нагрузку. В начале очередного цикла заряда или пуске схемы ток в зарядном дросселе 6 либо равен нулю, либо имеет величину, которая много меньше тока короткого замыкания мостовых выпрямителей 1 и 2, поэтому мостовью выпрямители 1 и 2, соответственно, через обходные вентили 4 и 3 работают параллельно на емкостный накопитель 5. Ток заряда определяется величиной индуктивного сопротивления

токоограничивающего реактора 9 через который мостовые выпрямители 1 и 2 пи таются от сети переменного тока,и величиной напряжения на емкостном накопителе 5.При увеличении напряжения на

емкостном накопителе 5 их ток,токи . мостовых выпрямителей J и 2 и токи обходных вентилей 3 и 4 уменьшаются,а

ток зарядного дросселя 6,который чере открытые вентили 3 и 4 подключен параллельно емкостному накопителю, увеличивается. Как только нарастающий ток зарядного дросселя 6 сравнивается с убывающими токами мостовых выпрямителей 1 и 2, токи в обходных вентилях будут равны нулю, и они закроются. Мостовые выпрямители 1 и 2 будут включены последовательно через зарядный дроссель б на емкостной накопитель 5, которые в момент, переключения имеют, равные токи. Параллельное соединение мостовых выпрямителей 1 и 2 заменяется последовательным. Момент переключения схемы определяется величиной индуктивности зарядного

дросселя 6, величиной реактивного сопротивления токоограничивающего реактора 9 и величиной емкости емкостного накопителя 5. После переключения схемы процесс заряда емкостного накопителя продолжается и в конце цикла заряда емкостной накопитель заряжается до напряжения, близкого по величин к напряжению холостого хода двух последовательно включенных мостовых выпрямителей 1 и 2. с увеличением частоты разрядов напряжение в конце цикл заряда уменьшается, при этом величина активной мощности, потребляемой из сети, остается неизменной.

Включение зарядного дросселя между последовательно включенными мостовыми выпрямителями и введение второго обходного вентиля обеспечивает в начале зарядного цикла параллельную работу мостовых выпрямителей и одинаковую загрузку по мощности мостовых выпрямителей и согласующих трансформаторов. Одинаковая загрузка по току вентилей мостовых выпрямителей обеспечивает увеличение КПД.

формула изобретения

Устройство для заряда емкостных накопителей, содержащее два мостовых выпрямителя, подсоединенных входными диагоналями к сети переменного тока через согласующие трансформаторы и ткоограничивающий реактор, зарядный дроссель, включенный последовательно с входными диагоналями мостовых выпрямителей, и обходной вентиль, подключенный параллельно выходной диагонали одного из мостовых выпрямителей и зарядному дросселю, и емкостно накопитель, отличающееся тем, что, с целью выравнивания потребляемой элементами устройства мощности и увеличения КПД, зарядный дроссель включен между выходными .диагоналями мостовых выпрямителей, параллельно выходной диагонали второго мостового выпрямителя и зарядному дросселю подключен дополнительно введенный второй обходной вентиль а емкостной накопитель подключен между положительным выводом выходной диагонали первого мостового выпрямителя и отрицательным выводом выходнЪй диагонали второго мостового выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Милях А.И., Кубышин В.Е. и Волков И.В. Индуктивно-емкостные преобразователи.. Киев, Наукова думка, 1964, с. 304.

2. Авторское свидетельство СССР 310333, кл. Н 02 К 7/04, 26.07.71 ПРОТОТИП;) .