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

(5) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА

1 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для импульсного возбуждения активно-индуктивных нагрузок, в частности индукторов установок индукционного нагрева.

Известен генератор импульсов тока для питания индуктивной нагрузки в виде двух гальванически несвязанных обмоток, который содержит мостовую схему, в два противоположных плеча, которой включены эти обмотки, в два других плеча включены накопительные конденсаторы, а в диагонали моста включены коммутирующие приборы 1.

Однако коммутационная устойчивость данного генератора невысока.

Известен генератор импульсов тока,который содержит источник постоянного тока, к выходу которого через

зарядную цепь подключен первый конденсатор, цепь из последовательно соединенных первого диода и дросселя насыщения, второй диод, мост.

в два противоположных плеча которого включены нагрузочные катушки индуктивности, второй и третий конденсаторы, включенные в два других плеча моста, тиристор, включенный в первую диагональ моста, причем второй диод включен во вторую диагональ моста, а цепь из последовательно соединенных первого диода и дросселя насыщения включена во вторую диагональ моста через первый конденсатор J23.

Однако в данном генераторе мало время для восстановления запирающих свойств тиристора, что снижает его коммутационную устойчивость.

ts

изобретения - повышение коммутационной устойчивости.

Для этого в генератор импульсов тока, содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока и

20 зарядный элемент, первый конденсатор, мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены второйи третий конденсаторы, в два других 396 противоположных плеча - первая и вто рая обмотки индуктивной нагрузки, в первую диагональ мостовой схемы вклю чен диод, во вторую диагональ - пербый тиристор,введены второй, третий, четвёртый тиристоры и четвертый кон денсатор, причем второй, третий и че вертый тиристоры соединены последова тельно и подключены параллельновстречно диоду, аноды первого и трет его тиристоров соединены через третий конденсатор, катоды первого и третьего тиристоров - через четвертый конденсатор, последовательно соединенные источник постоянного тока и зарядный элемент подключены параллельно диоI ду в обратном направлении. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема генератора импульсов тока, Генератор импульсов тока содержит источник .1 постоянного тока с зарядны элементом 2, мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены конденсаторы 3 и , в два unvгих плеча - обмотки 5 и 6 индуктивной нагрузки, которые могут быть магнитно связаны, В первую диагональ мостовой схемы включен диод 7, во вто рую - тиристор 8. Кроме того, генератор содержит тиристоры 9-11 и (ионденсаторы 12 и 13, причем тиристоры 9-11 соединены последовательно согласно и подключены параллельно-встречно диоду 7, аноды тиристоров 8 и 10 соединены через конденсатор 13 а катоды - через конденсатор12, источник постоянного тока 1 через зарядный элв мент 2 подключен к диоду 7 в обратном направлении. Генератор импульсов тока каждый период работает следующим образом, В исходном состоянии конденсато- ры 3,, 12 и 13 заряжены до требуемого уровня напряжения. При включении от схемы управления тиристора 8 конденсаторы k и 3 разряжаются соответственно на обмотки 5 и 6, В некоторый момент времени подаются импульсы на тиристор 10, Отрицательное напряжение прикладывается к тиристору В, Тиристор 8 выключается и тиристор 10 перехватывает ток обеих обмоток 5 и 6, Под действием тока нагрузки конденсаторы 12 и 13 перезаряжаются. Пос ле изменения полярности напряжения на конденсаторах 12 и 13 меняется полярность напояжения на обеих обмотках 5 и 6 индуктивной нагрузки. Когда напряжение на каждой из обмоток 5 и 6 становится равным по абсолютной величине сумме напряжений на конденсаторах 3 и it, открывается диод 7 и вся энергия, запасенная в обмотках 5 и б,рекуперируется соответственно в конденсаторы и 3- Тиристор 10 обесточивается и запирается. При этом ток обмотки 5 начинает протекать по цепи: обмотка 5 -конденсатор 4диод 7 - обмотка 5, а ток обмотки б по цепи: обмотка б- диод 7- конденсатор 3- оёмотка б. После окончания импульса тока в обмотках 5 и б диод 7 запирается и в работе генератора наступает бестоковая пауза. Затем открываются тиристоры 9 и 11 и конденсаторы 12 и .13 перезаряжаются че рез обмотки 5 и б др прежней полярности. При этом по обмотке 5 и б будет протекать ток другой полярности до тех пор, пока конденсаторы 12 и 13 не перезарядятся. Предлагаемый генератор импульсов тока обладает большей, чем у известного, коммутационной устойчивостью, так как отрицательное напряжение, запирающее тиристор 8, прикладывается к нему в течение всего периода разряда конденсаторов 12 и 13Импульсы тока в нагрузке у предлагаемого генератора разнополярны. Это повышает эффективность применения генератора при использовании в качестве источника питания установок индукционного нагрева, особенно при нагреве ферромагнитных изделий за счет повышения потерь на гистерезис. Возможно регулирование выходной мощности генератора при постоянной частоте импульсов тока в нагрузке. Для этого необходимо изменить момент включения тиристора 10, Это делает удобным эксплуатацию генератора при использовании его в качестве источника питания импульсных электромеханических (например, индукционноцинамических) преобразователей. Формула изобретения Генератор импульсов тока, содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока и зарядный элемент, первый конденсатор, мостовую схему, в два противоположных

плеча которой включены второй и третий конденсаторы, в два других противоположных плеча - первая и вторая обмотки индуктивной нагрузки, в первую диагональ мостовой, схемы включен диод, во вторую диагональ - первый ти эистор, от.личающийся тем, что, с целью повышения коммутационной устойчивости, введены второй, третий, четвертый тиристоры и четвертый конденсатор, причем второй, третий и четвертый тиристоры соединены последовательно и подключены параллельно-встречно диоду, аноды первого и третьего Тиристоров соединены через третий конденсатор, катоды первого и третьего тиристоров через четвертый конденсатор, последовательно соединенные источ ник постоянного тока и зарядный элемент подключены параллельно диоду в обратном направлении.

-Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР N 693535, кл. Н 03 К 3/53, 1978 (прототип).