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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для применения в электротехнических установках различного назначения, использующих разряд накопительного конденсатора, в частности для питания газовых импульсно-цериодических лазеров.

Известны устройства для заряда накопительного конденсатора от источника тока, в которых зарядный конденсатор подключен к источнику через выпрямитель и согласующий трансформатор, а паргшлельно выходу источника включен тиристорньй коммутатор, состоящий из двух встречно включенных тиристоров 1.

Основной недостаток устройств- большой разброс величины накапливаеМ.ОЙ энергии, малая Скорость подключения нагрузки (накопительного кон- денсатора) к источнику, низкая рабочая частота.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее индуктивно-емкостный преобразователь, подключенный через согласующий трансформатор и выпрямитель к емкостному накопителю энергии, а такКОНДЕНСАТОРА

же узел принудительной коммутации, подключенный к выходу источника тока через выпрямитель. Узбл принудительной коммутации состоит из . основного тиристора, вспомогательного коммутирующего тиристору, коммутирующего конденсатора, трансформатора, зарядного резистора и диода 2 .

Однако известное устройство име10ет низкую частоту следования циклов заряд-разряд.

Цель изобретения - повышение частоты следования зарядно-разрядных циклов,

15

Для этого в устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее индуктивно-емкостный преобразователь, подключенный через согласующий трансформатор и выпрямитель

20 к накопительному конденсатору, тиристор, подключенный параллельно выходу индуктивно-емкостного преобразователя через второй выпрямитель, параллельно тиристору включены после25 дрвательно соединенные коммутирующий конденсатор и коммутирующий тириетор, введены в.торичные обмотки в индуктивно-емкостный преобразователь, которые через дополнительные последовательно соединенные выпрямитепь и тиристор подключены к точке соединения конденсатора и коммутирующего тиристора. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для заряда накопительного конденсатора. Устройство содержит индуктивно-ем костный преобразователь 1, согласующий трансформатор 2, выпрямитель 3, накопительный конденсатор 4, вторич ные обмотки 5 преобразователя 1, вто рой выпрямитель 6, тиристор 7, комму тирующий тиристор 8,коммутирующий конденсатор 9, дополнительный тирис тор 10, дополнительный выпрямитель 1 Устройство работает следующим образом. Накопительный конденсатор 4 заряжается до напряжения, определяемого внешним устрсэйством управления , (на не показано). При этом из устройства управления подается сигнал на отпирание тиристоров 7 и 10. Тиристор 7, открываясь, 3:акорачивает выход индуктивно-емкостного преоб разователя, и заряд накопительного конденсатора 4 прекращается. Через открытый тиристор 10,выпрямитель 11 обмотки 5 индуктивно-емкостног.о преобразователя,, открытый тиристор 7 происходит заряд конденсатора 9. По достижении максимального напряжения на конденсаторе 9 ток в цепи прекращается и тиристор 10 запирается. После разряда ...накопительного конденсатора 4 на нагрузку следующий цикл заряда накопительного конденсатора 4 .начинается подачей импульса на отпирание тиристора 8. При этом конденсатбр .9 разряжается по цепи тиристор 7 - тиристор 8. Ток через тиристор 7 уменьшается до нуля, вследствие чего он закрывается и начинается новый цикл заряда емкостно го накопителя. :Частота следования : циклов заряд-разряд в общем случае определяется по формуле с:след- т Ч, где Ъл цок, время заряда накопитель ного конденсатора 4; t- ц - время заряда коммутирую щего конденсатора 9; Поскольку заряд конденсатора 9 происходит от преобра зователя 1 источника постоянного тока, то ск-Ск Ь.«. к «спряжение зарйда конденсатора 9; C|i г емкость конденсатора 9; J - зарядный ток конденсато - ра 9. Следрвательно, выбирая Ti нетрудно получить t.K ,.,а« Таким образом, рабочая частота предлагаемого устройства f ;- А - ,a олностью определяется временем заряа накопительного конденсатора и не требует синхронизации с частотой питающей сети. - . . .V Использование дрполнительных обмоток 5 на прео.бразрвателе 1., к которым в момент включения тиристора 7 / через дополнительный вып|рямитель 11 и тиристор 10 подключается кокмутирующая емкость 9, приводит к расстройке преобразователя 1 от резонансной частоты, а следовательно, к уменьшению времени переходных процессов во время установления тока заряда .,в накопительном конденсаторе 4, что дополнительно повышает- частоту следования зарядно-разрядных циклов. Формула изобретения Устройство для заряда накопитель-. ного конденсатора, содержащее индукт тивно-емкостный преобразователь, подключенный через согласующий трансФорматор и выпрямитель к накопительному конденсатору, тиристор, подключенный параллельно выходу индуктивноемкостного преобразователя через второй выпрямитель, параллельно тиристору включены последовательно соединенные коммутирующий конденсатор и коммутирующий тиристор, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения частоты следования зарядно-разрядных циклов, в индуктивноемкостный преобразователь введены вторичные обмотки, которые через дополнительные последовательно соединенные выпрямитель и. тиристор подключены к точке соединения конденсатора и коммутирующего тиристора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Волков H.H.i и др.. Источники электропитания лазеров, Киев, Техника , 1976, с. 32, рис. 5. 2.Авторское свидетельство СССР № 565388/ кл. И 03 К 3/53,1975 (прототип) .