Устройство для заряда емкостного накопителя от сети переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в зарядных устройствах генераторов .мощных импульсов. Известно устройство для заряда е костного накопителя, содержащее источник переменного тока, управляемый выпрямитель с двумя тиристорами , емкостный накопитель, состоящий из двух накопительных конденсаторов, соединенных с разрядным тиристором и диод, включенный в прямом направлении последовательно с ем костным накопителем, разрядный тиристор шунтирован в обратном направлении двумя последовательно-согласно соединенными тиристорами управляемого выпрямителя, общая точка соединения которых подключена к одной из клемм источника переменного тока другая клемма которого связана с одним из выводов емкостного накопителя через диод, а с вторым - непосредственно 1. Недостатком такого устройства для заряда емкостного накопителя является низкий КПД. Известно также гстройство для заряда емкостного накопителя от сети переменного тока, содержащее диоднотиристорный мост, к катодам тиристоров и анодам диодов которого подключены последовательно соединенные первый диод, первый емкостной накопи тель, управляющий тиристор, второй емкостный накопитель и второй диод соответственно,а между катодом первого и анодом второго диодов включены последовательно соединенные разрядный тиристор и индуктивная на(- рузка 2. Недостатком известного устройства является низкие КПД и надежность при подключении накопительных конденсаторов к индуктивной нагрузке, так как конденсаторы после окончания разрядного импульса тока перезаряжаются до определенного значения напряжения обратной полярности и при очв редном цикле заряда оказываются замкнутыми накоротко через плечи диодно-тиристорного выпрямительного моста, разряжаются до нуля, и заряд их от питающей сети в каждом цикле необходимо- производить от нуля до ам плитудного значения напряжения сети Целью изобретения является повышение КПД и надежности устройства. , Яоставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда емij ucTHoro накопителя от сети переменного тока, содержащее диодно-тирисанодам диодов которога подключены по ледовательно соединенные первый диод первый емкостный накопитель, управля ющий тиристор, второй емкостный нако питель и второй диод соответственно а между катодом первого и анодом второго диодов включены последовательно соединенные, разрядный тиристор и индуктивная нагрузка,введены дроссель и дополнительный тиристор, соединенные последовательно и подключенные параллельно управляющему тиристору, анод которого соединен с анодомпервого диода, а катод- с катодом второго диода. На чертеже представлена функциональная схема устройства для заряда емкостного накопителя от сети переменного тока. Между первым и вторым накопительными конденсаторами 1 и .2 в обратном направлении включен управляющий тиристор 3 Через первый и второй диоды 4 и 5 конденсаторы подключены к диагонали диодно-тиристорного моста 6, вторая диагональ которого подключена ,к питающей сети. Параллельно управляющему тиристору подключена цепь 7, состоящая из последовательно соединенных дополнительного тиристора и дросселя. Ансщы диоднотиристорного моста 6 соединены с катодом управляющего тиристора 3, а катоды тиристоров моста 6 - с анодом тристора 3. Между :катодом перво, го диода i и анодом второго диода 5 включены последовательно соединенные разрядный тиристор 8 и индуктивная нагрузка 9. Устройство для заряда емкостного накопителя от сети переменного тока работает следующим образом. В момент прохождения питающего синусоидального напряжения, поступающего на вход моста 6, через нуль на управляющие электроды тиристоров моста поступают запускающие импуль-. сы, которые обеспечивают заряд первого конденсатора 1 через первый диод 4, .а второго конденсатора 2 через второй диод 5. Заряд конденсаторов происходит одновременно в течение первой половины полуволны питающего напряжения.. При достижении на конденсаторах максимума напряжения, равного амплитудному напряжению питающей сети, ток заряда прекращается, и тиристоры моста 6 закрываются. Разряд конденсаторов происходит в течение второй половины полуволны питающего напряжения. При подаче на управляющие электроды управляющего и разрядного тиристоров 3 -и 8 запускающего импульса эти тиристоры открываются .и подключают индуктив- ., ную нагрузку 9, на которую разряжаются конденсаторы..При открывании тиристоров 3 и 8 конденсаторы оказываются включенными в разрядикю цепь последовательно, и поэтому на ин- дуктивной нагрузке 9 возникает удвоенное напряжение. После прохождения разрядного импульса тока в связи с индуктивным характером нагрузки 9 конденсаторы 1 и 2 заряжены до напряжения обратной полярности, амплитуда которого зависит от добротности разрядного контура. При поступлении запускающего импульса на дополнительный тиристор цепи 7 конденсатор 1 перезаряжается через цепь 7 .и диод , а конденсатор 2 - через диод 5 и. цепь 7 До определенного значения напряжения исходной полярности. Для первоначального заряда конденсаторов 1 и 2 хожно тиристоры диодно-тиристорного выпрямительного моста 6 зашунтировать сопротивлениями (не показаны). Таким образом, благодаря подключению параллельно управляющему тиристору 3 цепи 7 на конденсаторах 1 и 2 при индуктивном характере нагрузки .оказывается определенное значение напрЛкения исходной полярности к моменту очередного цикла заряда, поэтому уменьшается потребляемая от сети для заряда хконденсаторов мощность, что приводит к повышению КПД устройства кроме того, при открытии тиристоров моста 6 конденсаторы 1 и 2 не имеют короткозамкнутых цепей для раз ряда. Таким образом, повышается надежность устройства и срок службы как конденсаторов, так и диодов и элемен тов диодно-тиристорного выпрямительн гомоста. Повышается экономичность эксплуатации устройства. Применение предлагаемого устройства наиболее эффективно в системах для формирования мощных импульсных магнитных,полей , например в схемах питания электромагнитов ускорителей заряженных частиц, в -схемах смещения ускоренных пучков с равновесной орбиты на мишень. Формула изобретения Устройство для заряда емкоетноI го накопителя от сети переменного тока, содержашие диодно-тиристорный мост, к катодам тиристоров и анодам диодовкоторого подключены последовательно соединенные первый диод, первый емкостный накопителе, управляющий тиристор, второй емкостный накопитель и вторий диод соответственно, а между катодом первого и анодом второго диодов включены последовательно соединенные разрядный тиристор и индуктивная нагрузка, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что., с целью повышения КПД, в 1него введены дроссель и дополнительный тиристор, соединенные последовательно и подключенные параллельно управляющему тТ1ристору, анод которого соединен с анодом :первого диода, а катод - с катодом второго диода. Источники информации, при нятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР М- 618837, кл. Н 03 К 3/53, 05.08.78. 2.Авторское свидетельство СССР № 30i93V кл. Н 03 К з757, 1975 (прототип).