Генератор импульсов тока Советский патент 1980 года по МПК H03K3/02 

Изобретение относится к радиотехн ке и бьть использовано для фор мирования квазитреугольных импульсов тока в индуктивных нагрузках, например, в электромагнитах циклических ускорителей зар.тженннх частиг.. Известнн генераторы импульсов то ка, содерг-какие накопительную конденсаторную батарел, подключенную к электромагниту через вентильный ком мутационный узел, представляющий собой мост из управляе ых и неуправляемых вентилей с устройством ко утации i. Heдocтaткo таких устройств является то, что во время ввода энергии весь контурный ток протекает через источник питания, увеличивая габариты и потери энергии устройства в цеИзвестен также генератор импульсов тока, содержащий конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристоров и первого и второго диодов; коммутирующую обмотку со средней точкой, выводы ко торой связаны собой через согласно включенные третий и четвертый тиристоры; коммутируот.иП конденсатор присоединенный .ay средней точкой кoм.yтиpyюt on обмотки и обчеП точкой третьего и четвертого тиристоров, причем неуправляемые вентили мос1а подключены непосредственно к конг.ам основной обмотки элeктpo aгнитa Р J Недостатком этого устройства является то, что оно не содержит устройства ввода, а применение известных устройств ввода энергии не э фективны для него. П.ель изобретения - обеспечение ввода энергии от низковольтного источ ника постоянного напря ;ения, т. е. расишрение ункциональных возможностей . Эта гель достигается тем, что в генераторе импульсов тока, содер.жа1пем накопительную конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристоров и перрсго и второго диодов, коммутируг1.ту-/) обмотку со средней точкой, выводы которой связаны между собой через согласно включенные третий и четвертый тиристоры, коммутирующий конденсатор, присоединенный между средней точкой коммутирую ;.ей обмотки и обс.ей точкой третьего и четвертого тиристоров, введены дроссель и пятый тиристор, 5ДИН вывод вторичной обмотки дросселя присоединен к аноду первого диода моста, второй вывод вторичной обмот и - к аноду первого тиристора моста а первый вывод первичной обмотки сое динен с одной шиноП источника питани и вторюй вывод первичной обмотки под соединен к катоду пятого тиристора, анод которого присоединен кдругой шине источника питания. Принципиальная схема генератога импульсов тока с устройством ввода энергии представлена на Лиг. 1; на иг. 2 даны диаграммы напряжений и токов. Устройство состоит из накопительнрй конденсаторной батареи 1, моста 2 из неуправляемых и управляемых вен тилей, электром.агнита с обмоткой воз буждения 3 и коммутирую1.,ей обгтоткой 4 со средней точкой, управляемые вен тили (тиристоры) 5 и б, коммутирую ;, и конденсатор 7, управляемые вентили моста (тиристоры) 8 и 9, диоды 10 и 11, дроссель 12, тиристор 13 ввода энергии, низковольтный источник 14 постоянного напряжения. На. фиг. 2 позициями 15 и 16 показаны напряжени на обмотке возбуидения и накопительной конденсаторной батарее, 17 - напряу ение на ко№-1утиру01пем конденсаторе, 18 - ток коммутиру; 1П1.ей обмотки, 19 - ток oб 1oтки возбуждения, 20 - ток в индуктивности дросселя. В исходном состоянии накопительна конденсаторная батарея 1 и кoм 1yтиpy 01цй конденсатор 7 заряжены до требу напряжения с полярностью, указанной н). (Ъиг. 1 без скобок. В мо мент t (гЪиг. 2) на тиристоры 8 и 9 моста и на тиристор 13 ввода энергии поступают запускающие импульсы. Нако пительная конденсаторная батарея 1 начинает разря хаться на обмотку 3 во бухсдения электромагнита 3, лормируя фронт импульса тока119). В индуктивности дросселя 12 происходит нарастание тока (20) по линейному зако ну. В это время вторичная обмотка дросселя 12 разомкнута. В MOMeiiT времени t поступают импульсы запуска на тиристоры 5 и 6. Открывается только тиристор.5, так как к тиристору 6 напряжение коммутирующего конденсатора приложено в обратном направлении. Напряжение кон денсатора 7 через тиристор 5 приклад вается к половине коммутирующей обмо ки 4 и индудируется в обмотку 3 возбуждения той же .пол.ярности, но большей величины, чем напряжение в силовом контуре. При этом тиристоры 8 и 9 закрываются, ток обмотки возбуждения перехватывается коммутирующей об моткой 4 . ПОСКОЛЬКУ ток в коммутиру 1.ей об мотке резко возрастает (18), то начи наетсп интенсивный разряд коммутируЮ1Цего конденсатора 7. В это время ток в индуктивности дросселя продолжает нарастать по линейному закону (20, Лиг. 2). Напряжение на коммутируюшем конденсаторе 7, а следовательно и на обмотке 4 меняет знак и в момент t становится равным сумме пересчитанных в ком 1утируюпуп обмотку 4 напр;:жения на накопительной конденсаторной батарее и напря хения на вторичной обмотке дросселя с возду гньг зазором. С этого момента напряжение ко всем диодам 10, 11 моста прикладывается в прямом направлении, и они открываются. Ток коммутирующего контура перехватывается в основной контур. После того как открыва. диоды 10, 11 тиристор ввода энергии 13 выключается, так как к нему приложено обратное напряжение, первичная обмотка дросселя 12 размыкается, ток индуктивности дросселя и запасенная энергия поступает в накопительную конденсаторную батарею, компенсируя потери за импульс. Тиристор 5 остается в это время открытым, а коммутирующий конденсатор 7 заряжается полярностью, указанной в скобках (Фиг. 1), до напряжения, равного максимальному напряжению накопительной конденсаторной батареи, пересчитанному в коммутирующую обмотку 4. в следующем цикле процессы повторяются с той разницей, что теперь открывается тиристор 6, и коммутирующий конденсатор разряжается через вторую половину коммутирующей обмотки 4. Таким образом, применяя генератор удалось обеспечить ввод энергии от низковольтного источника постоянного напряжения, упростить генератор и повысить его надежность. Формула изобретения Генератор импульсов тока, содержащий накопительную конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристоров и первого и второго диодов, коммутирующую обмотку со средней точкой, выводы которой связаны между собой через согласно включенные третий и четвертый тиристоры, коммутирующий конденсатор, присоединенный между средней точкой коммутирующей обмотки и общей точкой третьего и четвертого тиристоров, отличающийся- тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей, в него введены дроссель и пятый тиристор, один вывод вторичной обмотки дросселя .присоединен к аноду первого диода моста, второй вывод вторичной обмотки подсоединен к аноду первого тиристора моста, а первый вы