Генератор импульсов тока Советский патент 1981 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА

Изобретение относится к импульсной технике и может feiTb использовано для питания индуктивных нагрузок. Известен генератор импульсов тока, состоящий из мостовой схемы, в два про-, тивоположных плеча которой включены накопительные конденсаторы, в одну из диагоналей включен тиристор или иной коммутирукщий прибор, а в другую - диод flj. Недостатки этого генераторах заключаются в необходимости применения двух гальванически несвязанных источников постоянного тока для заряда накопительных конденсаторов, что приводит к усложнению конструкции генератора и увеличению его стоимости и габаритов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению явля.ется генератор импульсов тока, состоящий из источника постоянного тока, кото- рый через зарядный элемент подключен к коммутирующему конденсатору, накопитель ных конденсаторов, включенных в противоположные плечи мостовой Схемы в два других плеча которой включены обмотки индуктивной нагрузки, а в одну из диагоналей включен тиристор 2J. Однако этот генератор формирует только однополярные импульсы тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирование импульсов разной полярности в любой наперед заданной последовательности. Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсов тока, состоящем из источника постоянного тока, котоРЫЙ через зарядный элемент подключен к коммутирующему конденсатору, накопительных конденсаторов, включенных в противоположные плечи мостовой схемы, в два других плеча которой включены обмотки индуктивной нагрузки, а в одну из диагоналей включен тиристор, во вторую диагональ мостовой схемы включен тиристор, а коммутврукхпий конденсатор зашунтиро- ван диодом в обратном направлении отно- еительно полярности источника постоянноJ4J тока, причем аноды тиристоров в диа онапях через тиристоры подключены к катоду диода, а катоды тиристоров в диагоналях через тиристоры подключены к аноду диода. На чертеже приведена принципиальная схема генератора импульсов тока. Схема генератора импульсов тока содержит мост, в два противоположных плеча которого включены обмотки 1 и 2 ин- дуктивной нагрузки, в два.других плеча включены накопительные конденсаторы 3 и 4, в диагонали моста включены тиристоры 5 и 6, аноды которых через Tjiристоры 7 и 8 подключены к катоду диода 0, шунтирующего коммутирующий конденсатор 10, а катоды через тиристоры 11 И 12 подключены к аноду диода 9, который через зарядный элемент 13 подключен к источнику 14 постоянного тока в обратном направлении относительно поляр ности источника постоянного тока. Устройство работает следукяцим образом. В исходном состоянии накопительные конденсаторы 3 и 4 и коммутирующий Конденсатор 1О заряжены до требуемого уровня напряжения. При включении от схе мы управления (не показана) тиристора 5 накопительные конденсаторы 3 и 4 раз ряжаются соответственно на обмотки 1 и 2 индуктивной нагрузки. Напряжения на накопительных конденсаторах 3 и 4 умен шаются по закону, близкому к косинусои даль ному, а токи в обмотках 1 и 2 индуктивной нагрузки увеличиваются по закону, близкому к синусоидальному. При этом к тиристорам 8 и 12 приложено отрицательное напряжение до тех пор, пока сумма напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4 не сравняется с на пряжением на коммутирукщем конденсаторе 10, после чего напряжение на этих тиристорах меняет знак. Когда это напряжение станет достаточным для запирания тиристора 5, схемой управления открываю ся тиристоры 8 и 12. При этом к тиристору 5 в обратном направлении прикладывается разность между напряжением на коммутирующем конденсаторе 1О и суммой напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4, и он запирается. Токи об мотки 1 и 2 индуктивной нагрузки замыкаются по соответствующим цепям. Накоп тельный конденсатор 3 при этом заряжается током обмотки 2 индуктивной нагруз ки, накопительный конденсатор 4 заряжается током обмотки 1 индуктивной иа- грузки, а коммутирующий конденсатор 1О разряжается суммарным током, компенсируя потери в течение импупьса тока. После разряда коммутирукяцего конденсатора 10 до нуля открывается диод 9, и токи обмоток 1 и 2 индуктивной нагрузки перехватываются в его цепь, и накопительные конденсаторы 3 и 4 заряжаются соответственно токами обмоток 2 и 1 индуктивной нагрузки за счет энергии, запасенной В их магнитном поле. После окончания импульса тока диод 9 и тиристоры 8 и 12 запираются, а коммутирукадий конденсатор 1О заряжается через зарядный элемент 13 от источника 14 постоянного тока в прежней полярности. Если необходимо и спедуклций импульс сформировать такой же полярности, снова включается тиристор 5, и далее схема работает аналогично. При необходимости получить в нагрузке нмпупьс тока отрицательной полярности включается тиристор 6, и накопительные конденсаторы 3 и 4 разряжаются соответственно на обмотки 2 и 1 индуктивной нагрузки. При этом напряжения на накопительных конденсаторах 3 и 4 изменяются по закону, близкому к косинусоидальному, а токи в обмотках 1 и 2 индуктивной нагрузки увеличиваются по закону, близкому к синусоидальному, но направление тока в обмотках противоположно предыдущему. При этом к тиристорам 7 и 11 приложено отрицательное напряжение до тех пор, пока сумма напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4 не сравняется с жением на коммутирующем конденсаторе 1О, после чего напряжение на этих тиристорах меняет знак. Когда это напряжение станет достаточным для запирания тиристора 6, схемой управления открываются тиристоры 7 и 11. При этом к тиристору 6 в обратном направлении прикладывается разность между напряжением на коммутирующем конденсаторе 10 и суммой напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4, и он запирается. Токи обмотки 1 и 2 замыкаются по соответствующим цепям. Накопительный конденсатор 3 при этом заряжается током обмотки 1 индуктивной нагрузки, накопительный конденсатор 4 заряжается током обмотки 2 индуктивной нагрузки, а коммутируклдий конденсатор 1О разряжается суммарным током, компенсируя потери в них в тече- ние импульса тока. После разряда коммутирукяцего конденсатора 10 до нуля открывается диод 9, и токи обмоток 1 и 2 индуктивной нагрузки перехватываются в