Устройство для заряда накопительного конденсатора

(21)3438193/18-21 (22)14.05.Ь 2 (46)07.10.83. Бюл. (72)В. К. Быстров, С. В. Кирюшкин и В (53)621.373(088.8) (56)1. Авторское с 9-.506103, кл. Н 022. Авторское св Р 323853, кл. Н 033. Авторское св Р 858528, кл. Н 03 (прототип). Г. Николаев,В. Лавров тво ССС1976.во СССР1969.во СССР1981 идетельс И 7/19, детельс К 3/53, детельс К. 3/53,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА, содержащее трехфазный источник переменного тока, зарядный диод, четыре трехполюсника, первый и второй из которых образованы двумя последовательно согласно включенными диодами, к точке соединения которых одной из своих обкладок подключен доэирующий конденсатор, а третий и четвертый трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором и диодом, ,причем конденсатор третьего трехполюсника одной обкладкой подключен , к аноду диода, а конденсатор четвер-того трехполюсника - к катоду, сво-бодные обкладки конденсаторов первого и второго трехполюсников подклю" чены соответственно к первой и второй Фазам источника переменного тока,а анодные выводы первого и четвертого трехполюсника подключены соответственно к отрицательной выходной клемме и второй фазе источника переменного тока, катодный вывод третьего трехполюсника подключен к положительной выходной клемме, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения удельных энергетических. и массо-габаритных показателей, оно дополнительно снабжено двумя конденсаторами, первый из которых одной обкладкой подключен к катодному выводу первого трехполюсника, а другой обкладкой - к третьей фазе источника переменного тока, второй конденсатор одной иэ обкладок подключен .щ к точке соединения диодов второго трехполюаника, а второй обкладкой, - к отрицательной выходной клемме, зарядный диод катодом подключен к первой фазе источника переменного тока, а анодом . - к катодному выводу Я первого трехполюсника, свободные обкладки конденсаторов третьего и четвертого трехполюсников подключены соответственно к точке соединения диодов первого трехполюсника и к третьей Фазе источника переменного тока, анодный и катодный выводы второго трехполюсника подключены к катоду ,диода четвертого трехполюсника и аноду диода третьего трехполюсника соответственно.Изобретение относится к импульсным источникам питания и может быть использовано для заряда емкостного накопителя генератора мощных импульсов,. используемого в качестве импульсного источника питания ламп накачки оптических квантовых генераторов, в технической Физике и прочих импульсных потребителях энергии.Известно устройство с вентильноконденсаторными плечами выпрямителя 10 и удвоением напряжения 1 .Однако устройство характеризуется сравнительно низким коэффициентом умножения напряжения .равным двум , определяемым как отноь.ение напряжения 5 на нагрузке к амплитудному значению и пряжения источника, а наличие большого числа вентилей и дизирующе-умножающих конденсаторов приводит к уменьшению КПД устройства, его большей массе и габаритам.Известно устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов, содержащее трехфазный источник переменного тока, обмотки которого соединены по схеме трехлучевой звезды, положительную и отрицательную выходные клеммы для подключения накопительного конденсатора, три вентильно-конденсаторных трехполюсника, каждый из которых образован двумя последовательно включенными диодами, к точке соединения которых одними иэ своих обкладок подключены дозирующие конденсаторы, а другие обкладки доэирующих конденсаторов соединены с выводами первой, второй и третьей фазных обмоток источника соответственно, причем катодные выводы трехполюсников соединены с положительной, а анодные - с отри цательной выходными клеммами 2 .Это устройство отличается простотой схемы и обеспечивает высокий КПД заряда но характеризуется невысокими удельными показателями, поскольку 4 максимальная величина напряжения, до которого заряжается накопительный конденсатор, не превосходит амплитудного значения линейного напряжения трехфазного источника переменного то О ка, а выходная вольт-амперная характеристика этого выпрямителя-умножителя имеет линейно падающий характер. Кроме того токоограничительные конденсаторы используются только как ограничители тока, снижая скорость передачи энергии в накопитель.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тОка, зарядный диод, четыре трехполюсника, первый и второй из которых образованы двумя последовательно согласно включеннюми диодами, к точке соединения 65 которых одной иэ своих обкладок подключен доэирующий конденсатор, а третий и четвертый трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором и диодом, причем конденсатор третьего трехполюсника одной обкладкой подключен к аноду диода, а конденсатор четВертого трехполюсника - к катоду диода, свободные обкладки конденсаторов первого и второго трехполюсников подключены соответственно к первой и второй фазам источника переменного тока, а анодные выводы первого и четвертого трехполюсников подключены соответственно к отрицательной выходной клемме и второй фазе источника переменного тока, при этом катодный вывоц третьего трехполюсника, подключен к положительной выходной клемме 3 3.Недостатком такого устройства является относительно невысокий коэффициент напряжения, не превышающий значения 5, 2, хотя конденсаторы в этой схеме и выполняют две функции: ограничивая ток заряда накопительного конденсатора, обеспечивают приблизительно постоянное потребление мощности от источника,и являются промежуточными накопителями энергии.Относительно низкий коэффйциент умножения не позволяет получить хорошие удельные массо-габаритные показатели.Цель изобретения - улучшение удел ных энергетических и массо-габаритных показателей устройства путем повышения зарядного напряжения скорости передачи энергии в накопительный конденсатор.Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока, зарядный диод, четыре трехполюсника, первый и второй иэ которых образованы двумя последовательно согласно включенными диодами, к точке соединения которых одной из своих обкладок подключен дозирующий конденсатор, а третий и четвертый трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором и диодом, причем конденсатор третьего трехполюсника одной обкладкой подключен к аноду диода, а конденсатор четвертого трехполюсника - к катоду, свободные обкладки конденсаторов первого и второго трехполюсников подключены соответственно к первой и второй фазам ис - точника переменного тока, а анодные выводы первого и четвертого трехполюсника подключены соответственноотрицательной выходной клемме и второй фазе источника переменного тока, катодный вывод третьего трехполюсника подключен к положительной выходной клемме, дополнительно -1046921 ль Т. ЖуравлевМетелева Корректор О.Тигор Заказ 7752/56 Тираж 936 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 снабжено двумя конденсаторами, первый из которых одной обкладкой подключен к катодному выводу первоготрехполюсника, а другой обкладкойк третьей фазе источника переменного тока, второй конденсатор одной 5из обкладок подключен к точке соединения диодов второго трехполюсника, а второй обкладкой - к отрицательной выходной клемме, зарядныйдиод катодом подключен к первой фа-, 10зе источника переменного тока, а анодом - к катодному выводу первого трехполюсника, свободные обкладки конденсаторов третьего и четвертого трехполюсников подключены соответственнок точке соединения диодов первоготрехполюсника и к третьей Фазе источника переменного тока, анодныйи катодный выводы второго трехполюсника подключены к катоду диода четвертого трехполюсника и аноду диодатретьего трехполюсиика соответственно.На чертеже представлена электрическая схема устройства,25Устройство содержит источник переменного тока с тремя фазными обмотками -3, соединенными по схеме "Звезда" положительную 4 и отрицательную5 выходные клеммы для подключениянакопительного конденсатора 6, зарядный диод 7, четыре трехполюсника,первый и второй иэ которых образованы диодами 8 и 9, конденсатором 10,диодами 11 и 12 и конденсатором 13соответственно, Третий и четвертый 35трехполюсники образованы последовательно соединенными конденсатором 14и диодом 15, причем конденсатор 14третьего трехполюсника одной обкладкой подключен к аноду диода 15, а 46конденсатор 16 четвертого трехполюсника - к катоду диода 17. Свободныеобкладки конденсаторов 10, 13, 14и 16 подключены соответственно к фазам 1 и 2 источника переменного тока, аноду диода 8 и фазе 3 источникапеременного тока, Зарядный диод 7катодом подключен к фазе 1 источникапеременного тока, а анодом - к катоду диода 8, Катодные выводы диодов11 и 15 подключены соответственнок аноду диода 15 и положительной клемме 4. Амодные выводы диодов 9, 12 и17 подключены соответственно к отрицательчой выходной клемме 5, к катодудиода 17 и к фазе источника переменного токаУстройство также содержит.СоставитеРедактор Е. Лушникова Техред И. два конденсатора 18 н 19, первьй из которых подключен одной обкладкой к катоду диода 8, а другой обкладкой к фазе источника переменного тока, конденсатор 19 одной обкладкой подклкчен к аноду диода 11, а другой обкладкой - к выходной клемме 5.Устройство работает следующим образом.Конденсаторь: 18 и 16 через диоды 7 и 17 заряжаются соответственно до линейного напряжения фаз 1-3 и 2-3. Затем напряжение конденсатора 18 и линейное напряжение фаз 1-3 суммируется алгебраически и под действием этого суммарного напряжения кенденсатор 10 заряжается до удвоенного значения линейного напряжения. Аналогично под действием суммарного напряжения конденсатора 16 и линейного напряжения фаз 2-3 заряжается конденсатор 13 до удвоенного линейного напряжения. Кроме того, под действием линейного напряжения. Кроме того, под действием линейного напряжения фаз 1-2 через диоды 17, 12, 11, 8, 7 и 17, 12, 9 8, 7 будут заряжаться конденсаторы 14 и 19 до линейного напряжения источника. В последующие моменты времени происходит суммирование напряжений конденсатора 10, линейного напряжения фаз 1-2 и конденсатора 13, Под действием этого суммарного напряжения, которое в 5 раз больше линейного напряжения источника, в определенные моменты времени происходит суммирование напряжений конденсаторов 14, 10, 13, 19 и линейного напряжения фаз 1-2 и на выходе устройства формируется импульс, максимальная амплитуда напряжения которого в 12, 11 раза больше амплитуды фазного напряжения источника. Таким образом, за большое число периодов изменения тока источника накопительный конденсатор будет заряжен до напряжения, которое в 12, 11 раэ вы ше фаэного напряжения источника,Таким образом, напряжение накопительного конденсатора на 233 будет больше, чем у прототипа, а запасаемая им энергия увеличивается на 542,26, практически при той же массе устройства, что обеспечивает увеличение скорости передачи энергии источника в накопительный конденсатор и улучшает удельные энергетические и массо-габаритные показатели устройства в целом.