Устройство импульсного питания катушки индуктивности Советский патент 1981 года по МПК H03K3/53 

(54) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ КАТУШКИ

ИНДУКТИВНОСТИ

Изобретение относится к импульсно электроэнергетике, а именно к генера торам импульсов тока для питания катушек индуктивности. Такие генераторы находят широкое применение для формирования импульсных магнитных по лей высокой интенсивности, используе мых, например, в качестве фокусирующих и поворотных магнитов в трактах транспортировки мощных пучков заряженных частиц, для физических исследований и пр. Известно устройство импульсного п сания катушки индуктивности, состоящее из батареи конденсаторов, дроссе ля, диодов и коммутирующей аппаратурыГ13 . Недостатком таких устройств является необходимость в мощном высоковольтном источнике зарядки. Ближайшим по технической сущности к данному изобретению является устройство импульсного питания катушки индуктивности, содержащее индуктизный накопитель, включенный через выключатель в диагональ постоянного то ка выпрямительного моста, который другой диагональю подключен к источнику питания, причем параллельно выключателю подключены конденсатор и последовательная цепь из катушки индуктивности и коммутатора 21 Недостатком такого устройства является недостаточно высокая амплитуда тока в катушке индуктивности (всего в 2 раза превышающая ток индуктивного накопителя), вследствие чего для получения больших импульсных токов требуется достаточно мощный (хотя и низковольтный) источник питания. Целью настоящего изобретения является снижение потребляемой мощности за счет увеличения тока в катушке индуктивности, при сохранении (или даже уменьшении) мощности источника питания. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве импульсного питания катушки индуктивности, содержащем индуктивный накопитель, включенный через выключатель в-диагональ постоянного тока выпрямительного моста, который другой диагональю подключен к источнику питания, причем параллельно выключателю подключены конденсатор и последовательная цепь из -катушки индуктивности и коммутатора, конденсатор зашунтирован диодом во встречном направлении, а параллельно ко1умутатору включен дополнительный конденсаор, зашунтировавный диодом во встречом направлении.

Принципиальная электрическая Схеа устройства импульсного питания каушки индуктивности показана на чертеже.

Индуктивный накопитель 1 включен через выключатель 2 в диагональ выпрямительного моста 3, питаемого от источника питания 4. Параллельно выключателю 2 подключены конденсатор 5, диод 6 во встречном направлении, а также соединенные последовательно катушка индуктивности 7 и коммутатор 8, параллельно которому подключены диод 9 во встречном направлении и дополнительный конденсатор 10.

Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии выключатель 2 и. коммутатор 8 замкнуты. При включении источника питания начинается зарядка индуктивного, накопителя 1 через замкнутые контакты выключателя 2 до тока амплитудой J(j (направление Тока указано на схеме стрелкой), Затем выключатель размыкается и начинается зарядка катушки индуктивности 7 через конденсатор 5 и замкнутые контакты коммутатора 8. Процесс зарядки током катушки 7 имеет колебательный характер, и к концу процесса за-I рядки амплитуда тока в катушке 7 достигается величины 2 Uo (направление тока в катушке индуктивности 7 при . . этом показано сплошной стрелкой). Достигший максимума ток в катушке 7 циркулирует через замкнутый коммутатор 8 и диод 6. Затем размыкается коммутатор 8, в результате чего начинается колебательный заряд дополнительного конденсатора 10 током катушки 7 через диод 6.

После зарядки дополнительного конденсатора 10 до максимума замыкается выключатель 2. При этом дополнительный конденсатор 10 разряжается колебательно через катушку 7 и выключатель 2. В момент полного разряда дополнительного конденсатора 10 ток в катушке 7 достигает амплитуды 2 Лр и имеет обратное направление (показано на схеме пунктирной стрелкой . После достижения током в катушке 7 максимального значения он затем циркулирует по цепи: катушка 7, выключатель 2, диод 9. Одновременно происходит зарядка индуктивного

накопителя 1 от источника питания через замкнутый выключатель 2.

После достижения током индуктивного накопителя значения DQ выключатель 2 размыкается. В результате этого начинается зарядка конденсатора 5 токами из двух ветвей; током 00 индуктивного накопителя (через диоды выпрямительного моста з) и током 20о катушки индуктивности 7 (через диод 9) . По окончании зарядки

конденсатора 5 замыкается коммутатор

0 циклом перезаряда ток в катушке 7 .возрастает на величинуJQ .

Таким образом, описанное устрой- , ство позволяет использовать низковольтный маломощный источник для питания

5 катушки индуктивности импульсными токами большой амплитуды, во много раз превышающей ток источника питания.

Формула изобретения

Устройство импульсного питания катушки ИНДУКТИВНОСТИ, содержащее индуктивный накопитель, включенный через выключатель в диагональ постоянного тока выпрямительного моста, который другой диагональю подключен к источнику питания, причем параллельно выключателю подключены конденсатор и последовательная цепь из

,, катушки индуктивности и коммутатора, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, конденсатор зашунтирован диодом во встречном направлении,а параллельно коммутатору включен дополнительный конденсатор, зашунтированный диодом во встречном направлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

В.С.Комелькова М., 1970, с. 240-241.

V

i л

/

LI

;«

8

Т