Устройство заряда накопительного конденсатора Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА

1

Изобретение относится к импульсной системе питания и может быть использовано в мощных модуляторах и устройствах экспериментальной физики.

Известно устройство заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный выпрямитель, подсоединенный через согласующий трансформатор и датчик тока к регулятору, силовой вход которого подключен к источнику переменного тока, на управляющем входе регулятора установлен блок ключевых элементов со схемой управления ключевыми элементами, кроме того, имеются задатчики уровня тока и уровня напряжения, фиксатор уровня напряжения, измерительный орган, накопительный конденсатор, разрядник 1.

Недостаток устройства состоит в следующем. В процессе заряда накопительного конденсатора устройство поддерживает на постоянном уровне ток заряда. Это не обеспечивает постоянство забираемой мощности от источника энергии при заряде и, следовательно, минимальное время заряда.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство заряда накопительного

конденсатора, состоящее из реактивного элемента, установленного последовательно между управляемым преобразователем частоты, подключенным к источнику питания, и входом выпрямителя с Подсоединенным к его выходу накопительным конденсатором, датчика напряжения, включенного параллельно накопительному конденсатору, и блока

10 обратной связи 2.

Однако в процессе заряда накопительного конденсатора блок обратной связи формирует сигнал управления в зависимости от величины напряжения

15 на коиденсаторе и поддерживает ток заряда на постоянном уровне. Это достигается изменением частоты управляемого преобразователя частоты и, следовательно, сопротивления реактив20ного злетлента. Закон постоянства тока в процессе заряда не обеспечивает максимального быстродействия процесса заряда накопительного конденсатора.

25

Цель изобретения - уменьшение времени заряда накопительного конденсатора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство заряда накопитель30ного конденсатора, состоящее из реактивного элемента, установленного последовательно между управляемым преобразователем частоты, подключенным к источнику питания и входом выпрямителя с подсоединенным к его выг ходу накопительным конденсатором, дачика напряжения, включенного параллельно накопительному конденсатору, и блока обратной связи, введены блок умножения и датчик тока заряда, один из входов блока умножения подключен с выходу датчика тока заряда, другой вход - к выходу датчика напряжения, выход блока умножения подключен на вход сумматора, причем выход сумматора подключен к входу блока обратной связи.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства заряда накопительного конденсатора; на фиг. 2 - график, поясняющий работу устройства.

Устройство заряда накопительного конденсатора состоит из реактивного элемента 1, установленного между управляемым преобразователем 2 частоты и выпрямителем 3 с накопительным конденсатором 4 , датчика 5 напряжения и датчика б тока заряда, выходы датчиков 5 и 6 напряжения и тока заряда включеньа на входы блока 7 умножения, выход блока 7 умножения подключен на вход сумматора 8, выход сумматора 8 подключен на вход блока 9 обратной связи, причем выход последнего - к упраляемому преобразователю 2 частоты,управляемый преобразователь 2 частоты подключен к источнику 10 питания.

Устройство заряда накопительного конденсатора работает следующим образом .

В процессе заряда накопительного конденсатора 4 датчики 5 и 6 напряжения и тока заряда преобразуют напряжение на накопительном конденсаторе 4 и ток заряда в проторциональные этим параметрам величины. Блок 7 умножения формирует сигнал, пропорциональный величине мощности и производит сравнение с заданной установкой по мощности (показана пунктиром) , Выходной сигнал блока 7 умножения поступает на вход сумматора 8, выход сумматора 8 подключен на вход блока 9 обратной связи, который воздействует на управляемый преобразователь 2 частоты так, чтобы величина отбираемой мощности от источника 10 питания поддерживалась на заданном уровне в течение всего процесса заряда. Если в качестве реактивногО элемента 1 установлена индуктивность то при отклонб-нии текущего значения величины мощности от заданной уставки, частоту на выходе уг равляемого преобразователя 2 час--..ты необходимо увеличить, чтобы увеличить индуктивное сопротивление реактивного элемента 1 и, тем самым, уменьшить, величину отбираемой мощности. При уменьшении частоты величина отбираемой мощности увеличивается. В случае применения емкостного реактивного элемента 1 закон изменения частоты обратный. Высокая точность поддержания мощности на заданном уровне в процессе заряда накопительного конденсатора 4 определяется общим коэффициентом усиления блока 7 умножения сумматора 8 и блока 9 обратной связи

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.3авацкий Э.Г, и др. Построение систем заряда мощных емкостных накопителей генераторов импульсных напряжений. Сб. Системы электропитания потребителей импульсной мощности . Под ред, П . В.Голубева, М,, Энергия, 1976, с. 22-25.

2,Патент США 352228,

кл. Н 02 N 3/32, G 05 F 1/56 1/68, 1970 (прототип),