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

I

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для им- , ;пульсного возбуждения активно-индук- ; тивных нагрузок, в частности индукторов электротермических установок и магнитострикторов.

Известен генератор импульсов тока, который содержит источник питания, сглаживающий дроссель, накопительный конденсатор, тиристоры и диоды, подключающие накопительный конденсатор к активно-индуктивной нагрузке и обеспечивающие рекуперацию избыточной энергии из нагрузки, и контуры искусственного выключения тиристо- ров 1.

Однако известный генератор обладает невысокой коммутационной устойчивостью.

Известен генератор импульсов тока, который содержит источник питания, дроссель, коммутирующий конденсатор, вьтолненный в виде двух секций, первый накопительньй конденсатор, подключенный к источнику пи-танин через дроссель, первый рабочий тиристор, соединенный анодом с положительной обкладкой первого накопительного конденсатора и катодом - с катодами первого вспомогательного тиристора и первого отсекающего диода и с первым выходным выводом, второй рабочий тиристор, соединенный катодом с отрицательным зажимом источника питания, а анодом - с аног дами второго вспомогательного тиристора И второго отсекающего диода, и со вторым выходным выводом, при этом анод :первого отсекающего диода подключается к отрицательному, а катод второго отсекающего диода к положительному зажимам источника питания, две цепи подготовительного перезаряда, подключенные параллельно каждой из двух секций коммутирующего конденсатора, первая секция которого соеди нена с анодами первых рабочего и вспомогательного тиристоров, а вторая секция соединена с катодами вторых рабочего и вспомогательного тирист ров t2. Недостатком известного генератора является наличие в схеме епей п одт: г о т о Е и т е л ь и о г о i е р е з а р я д а где т ряется значительная часть энергии, что уме1- 1Шает КПД генератора , кроме того к недостаткам генератора относ5-ггся малое время , предоста ляемое схемой рабочим тиристорам на восстановление своих управляюЕдих свойств, Цель изобретения - пoвыuJeниe кo мутационной устойчивости генератора с одновремекш м повьииением КПД. Для достижения указанной цели в генеоатор импульсов тока, содержащи зарядньи блок, один вывод которого подключен к одной из обкладок первого па, копит ель ног о ко1аденсатора5 каждый вь1вод заряд1- ого блока подклшче-г через соответствующий тиристлр к выходной клемме, всномогатель ному тиристору и диоду, причем одиоиг- еннь е в ;1воды тиристора, вспомогам--ельного тиристора и диода объедт;лены, вторые вьгводы диодов перекресттю соединены с выводами зарядпего блока,, ко мутируга1; ;ий конденсатор, второй накопи -ельный конденсатор, включенньп носледова ельно с первым, вторая обкладка второго г .акогительного конденсатора пoдк.IпoчQFfa к другому выводу зарядн 1-о блока; объединенные обкладки пер вого т второго накопительньтх конденсаторов подключены к вторым выводам вспомогательных тиристоров . ггег осредствекно, а через коммутирующий конденсатор - к третьеп ВЬ ХОДНОЙ KHel-JhiO . Па i)i;r, 1 приведена принципиальная злетстрическая схема генератора импульсов TOKfi; на Ч1Г,, 2. - дгааграм М1;1 значений напряжений на накопи-те.чьньх и коммутирующем .ато™ рах, тока п нагрузке, и значений кап ряжения на счдном из тиристоров, Генератор импульсов тока содеркит зарядный блок, состояний и: источника 1 питания и дросееля 2, ком мутирующий конденсатор 3. первый на коцительшй конденсатор 4, тиристор 5, вспомогательный тиристор б. диод 7,, вькоднута клемму 8, тиристор 9, вспомо; ательнь й тиристор iO, диод П, выходную клемму I,, второй нако пительтл,1Й кондеь сатор 13, выход- пую клемг-;у 14 а также нагрузку 15, На фиг. 2 кривая 16 изображает изменение тока в нагрузке 15 кривая 1 7 - нaпpяжeн iя на коммутирующем конденсаторе 3; кривая 18 и 9напряжег ия на Накопительных конденсаторах и 13-, кривая 20 - напряжения на одном из рабочих тиристоров 5 и 9 во время работы генератора. Генератор импульсов тока калчцый период работает следующим образом. При подаче управляюш.их импульсов в момент tg (фиг. 2) на тиристор 6 конденсатор 3 разряжается на активноиндуктивную нагрузку 5з нодсоедиtieHHyra к выходны ; клеммам 8 и 14 генератора В момент времени t. (фиг„ 2), когда напряжение на конде {саторе 3 уменьшается, но еще не рменяет нолярность. подаются импульсы управления на тиристор 5. Вспомогательный тиристор 6 выключается, и тиристор.3 перехватывает ток нагрузки 15. Под действием тока нагрузки 15 конденсатор 3, имеющий емкость меньшую, чем емкость накопи- тельного конденсатора 4, быстро перезаряжается. Отрицательное напряжение прикладывается к тиристору 6 в течение времени ta разряда накопительного конденсатора 4, После изменения полярности напряжения .на коммутирующем, конденсаторе 3 меняется полярность напряжения на нагрузке 15 В момент времени tn (фиг. 2), когда напряжение на нагрузке 15 становится равным по абсолютной величине напряжению на выходе источника J питания, открываются циоды П и 7 и лерехзатывают ток нагрузки 15, Тиристор 5 запирается и вся энергия, запасенная в нагрузке 15, рекуперик онденс ат оры руется ле этого, в момент t диоды 7 и 11 л запираются и в работе генератора может наступить эестактовая пауза. Затем начинает анологично работать сШМетричная часть схемь генератора, состоящая из тиристоров 9 и 0, диодов 7511 и накопительного кон денсатора 13 в течение времени t. Преимущество лред.пагаемого генератора перед известным состоит в том, что время, предоставляемое схемой Д.ПЯ восстановления управляющик свойств вспомогательиьп-с тиристоров, в предяаг;1емом г енераторе выие, следовательно, и коммутацион5ная устойчивость его больше. Это позволяет использовать генератор импульсов тока при более высокой частоте возбуждения, с нагрузкой, параметры которой могут меняться в роких пределах, что значительно рас пшряет диапазон использования генератора. Формула изобретения Генератор импульсов тока, содержащий зарядный блок, один вывод которого подключен к одной из обкла док первого накопительного конденса тора, каждый вьгеод заряднпго блока подключен через соответствующий тиристор к выходной клемме, вспомогательному тиристору и диоду, причем одноименные выводы тиристора, вспо могательного тиристора и диода объ . единены , вторые выводы диодов перекрестко соединены с выводами за6рядного блока, коммутирующий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения коммутационной устойчивости с одновременным повышением КПД,введен второй накопительный конденсатор, включенный последовательно с первым, вторая обкладка .второго накопительного конденсатора подключена к другому выводу зарядного блока, объединенные обкладки первого и второго накопительных конденсаторов подключены к вторым выводам вспомогательных тиристоров непосредственно, а через коммутирьпощий конденсатор г к третьей выходной клемме. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t. Авторское свидетельство СССР 388682, кл, И 02 М 5/12, 1970, 2, Авторское свидетельство СССР № 171943, кл, Н 05 Н 13/04, 1963 (прототип).