Генератор импульсов тока Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к импульсной технике, а более конкретно к генераторам импульсов специальной, например, квазитреугольной формы, и предназначено для питания обмоток, создающих магнитные поля, в частности для питания индукторов устано вок индукционного нагрева и питания двигателей возвратно-поступательного движения.

Известен генератор импульсов то- , ка, содержащий источник питания, к которому через зарядный тиристор и дроссель подключены накопительные конденсаторы, разряжаемые на дополнительным конденсатор, параллельно которому включена индуктивная нагрузка tlj.

Однако этот генератор содержит большое число тиристоров, и как следствие , невысока его надежность в работе.

Известен генератор импульсов тока, который представляет собой мосто-

вую схему, в два противоположных плеча которой включены рабочие тирис торы, а в два других плеча - KOMbsy-, тирующие конденсаторы. Встпечно-параллельно рабочим тиристорам включены перезарядные тиристоры. В одну диагональ мостовой схемы включена нагрузочная индуктивность (иацук-тор), а в другую - накопительный конденсатор, коммутирующие тиристоры

10 и вспомогательные индуктивности. Нагрузка и накопительный конденсатор , находяпшеся в противоположных диагоналях, соединель между собой диодами, Накопитель;шй конденса15тор подключен к зарядноку устройству 12.

Однако известный генератор импульсов тока требует тщатапьного подбора рабочих тиристоров по времени включе20ния или использования сравнительно широких импульсов управления. При несоблюдении этих условий возможны срывы в работе генератора.

3S

Цель изобретения- повышение надежности включения iHpHCi оров.

достижения ука:занной н.ели в генератор имнульсов тока, содержащий siCTOMHHK постоянного напряжения, выходные выводы , к первому из которых подключены нерЕ5ая обкладка первого конденсатора, анод нервого диода и анод первого тиристора катод которого соединен с первым выводом первой Катушки индуктивности второй выходной вывод соединен с первой обкладкой второго конденсатора, с катодом второго диода и катодом третьего тиристора, анод которого соединен с анодом четвертого тир

стора, катод которого соединен с перВЫТ-: выводом второй катушки индуктивности , причем второй и четве,ртый тиристоры включены в прямом направлении по отношению к источнику постоянного {апряжени,я, к одHONjy из выводов которого подключена одр1а обкладка третьего конденсатора введены два дросселя, втора-ч обкладка третьего конденсатора соединена через дополнительно введенный четвертый конденсатор с другим выводом источника постоянного напряжения j место соединения обкладок третьего и четвертого конденсаторов является третьим выходным выводом, к которому подключена первая обкладка дополнительно введенного пятого конденсатора , вторая обкладка которого нод;ашчена к катоду первого тиристора и к аноду третьего тиристора, пераый вывод первого дросселя пoдкJ7 oч н к положительному полюсу источника ностоянного наг1ряжен 1я и к катоду первого диода, второй вывод первого- дросселя подключен ко второму выводу первой катушки И11.дуктивности и второй обкладке первого ко дбнсятора, первый выводвторого дросселя подключен к отринательному полюсу источника постоянного напряжения к аноду второго диода, второй выгяод - ко BTOpoi-iy аыводу второй катушки индуг.тивности и второй обкладке второго конденсатора.

На фиг, 1 нредставлена принципиальная схема генератора импульсов тока; на.фиг, 2 - диаграммы тока и напряжений на элементах схемы генратора.

Генератор содержит первый конденсатор 1 , первь.й диод 2, нервьгй ти

0634

ристор 3, вюрой т ирис-юр 4, первую катушку 5 индуктивности, второй конденсатор 6, второй диод 7, Т1)етий тирисюр 8, четвертый ч-иристор 9, 5 вторую катушку 10 индуктивности, источник 11 ностоянного напряжения, третий , четверый, пятый конденсаторы 12, 13 и 4, дроссели 15 и 16, нагрузку 17, первый, второй и третий 10 выходные выводы 18, 19 и 20.

На фиг. 2 кривая 21 изображает диаграмму тока в нагрузке 17, кривая 22 - напряжения на рабочем тиристоре 3 и 8, кривая 23 - нанря15 жения на коммутирующем тиристоре 4 и 9.

Генератор имнульсов тока рабо-iaет следующим образом.

(фиг,2)

В начальршй момент

от схемы управления включается тиристор 3 (фиг. 2, кривая 22). и конденсатор 14, начальная полярность напряжения на котором показана на фиг, I, начинает разряжаться на нагрузку 17, В момент t (фиг. 2), когда напряжение на конденсаторе 14 уменьшится, но .еще не сменит ноляр кость5 от схемы управления включается тиристор 4 (фиг. 2, кривая 23) и через него начинается разряд конденсатора 5 начальная полярность напряжения на котором показана на фиг, (, Тиристор 3 запирается и к нему прикладывается в обратном направлении алгебраическая сумма напряжений конденсаторов 1 и 14 (фиг, 2, кривая 22). Совместными разряд конденca-jopOB 1 и 14 через тиристор 4 на нагрузку 1 увеличивает ток нагрузки. Емкость конденсатора 1 больше емкости конденсатора 14, поэтому конденсатор 14 перезаряжается быстрее, чем конденсгтор 1. В момент t, (фиг, 2) , когда напряжение на нагрузке 1 7 становится равным напряжению ко 1денсатора 12, открывается диод 2; и энергия, неиспользованная Б нагрузке 175 начинает возвращаться в конденсатор 2, Через некоторое время (момент t.i, фиг. 2), когда энергия, запасенная в катушке 5 индуктивности, переходит в конденсатор li, закрывается тиристор 4, и к нему в обратном направлении прилагается разница напряжений между конденсатором 14 и конденсатором 1. Когда ток нагрузки уменьшается до нуля (момент,t, фиг, 2. кривая 21), диод 2 запирается , и обратное няпряжение на тиристорах 3 и 4 не возрастгает . Далее аналогично работает вторая часть генератора, включающая тиристор 8, конденсатор 14, тиристор 9, ко1щенсатор 6, катушку 10 индуктивности, диод 7, конденса-; тор 13, в течение интервала времени tg (фиг, 2).

При таком режиме работы генератора достигается увеличение надежности включения и времени, предоставляемого схемой для выключения тиристоров {фиг« 2, кривая 23), что приводит к увеличению коммутационной устойчивости формирователя. Кроме того, в предполагаемом формирователе меньше колебания напряжения на конденсаторах 1 и 6, так как неиспользованная в нагрузке энергия сбрасывается в другой накопительный конденсатор.

Формула изобретения

Генератор импульсов тока, со,держащий источник постоянного напряжения, выходные выводь , к первому из которых подключены первая обкладка первого конденсатора, анод первого диода и анод первого тиристора , катод которого соединен с катодом второго тиристора, анод которого соединен с первым выводом первой катушки индуктивности, второй выходной вывод соединен с первой обкладкой второго конденсатора, с катодом второго диода и катодом третьего тиристора, анод которого соединен с анодом четвертого тиристора,катод которого соединен с первым выводом второй катушки индуктивности, причем второй и четвертый тиристоры включена в прямом направлении по отношению к источнику постоянного напряжения, к одному из выводов

которого подключена одна обкладка третьего конденсатора, отличающийся тем, что, с делью повышения надежности включения, в него введень два дросселя, вторая обкладка третьего ко аденсатора соединена через дополнпте,пьно введенный четвертый сонденсатор с другим, выводом источника постоянного напряжения, точка соединения обкладок третьего и четвертого конденсаторон является третьим выходньм выводом, к которому подключена первая обкладка дополнительно введенного пятого конденсатора, вторая обкладка которого подключена к катоду первого ти- ристора и аноду третьего тиристора , первый вывод первого дросселя подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения и катоду первого Диода, второй вывод первого дросселя подключен к второму - выводу первой катушку итадуктнвности и второй обкладке первого конденсатора, первый вывод .втсрсго дросселя

подключен к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения и аноду второго диода, второй вывод к второму выводу второй катушкт. ик-; дуктивности и BTOpoi i обкладке вчсрого конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экСперти: е

1.Авторское свидетельство СССР №457169, кл. Н 03 К 3/53, 1973.

2,Авторское свидетельство СС(Л по заявке № 2783977,

кл. Н 03 К 5/01 (прототип).

u, &

Ъ ч

NJ

-кн

V

|

t- H-rlh

-/{

/

/

У tgf ts

t.

to tj iz

/-

г1

/

V

V

фуг. 2