Коммутатор индуктивного накопителя энергии

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 5 3 К 17 5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯышеформи 3ого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Истринское отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Ленина,(56) Авторское свидетельство СССР Р 790147, кл. Н 03 К 3/53, 1980.Электронная техника. Сб.Сер.4 Электровакуумные и газоразрядные приборы", вып. 6, 1974, с. 81-86.(54) КОММУТАТОР ИНДУКТИВНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания, например, импульсныхускорителей электронных пучков илилазеровЦель изобретения - повние КПД коммутатора. Импульс срователя 10 через тиристор (Т)начинает этап зарядки индуктивн накопителя с обмоткой 4 током по цепи: положительный полюс источника 1, обмотка 4, открытый Т 3, катушка 2 индуктивности, отрицательный полюс источника 1. По достижении установленного значения ток обмотки 4 переходит из указанной цепи в цепь ключа 11 и заряжает конденсатор (К) 7 от напряжения О . примерно до О. При прекращении действия импульса ключ 11 запирается, и на обмотке 4 и катушке 2 формируется импульс напряжения, прикладываемый к нагрузке 9. Т 5 отпирается и напряжение на К 7 достигает максимального положительного значения. Т 5 выключается. Т 6 отпирается и начинается колебательный перезаряд К 7 до напряжения исходной отрицательной полярности. Са Направпение тока в колебательном контуре изменяется, и Т 6 выключается. Значение отрицательного напряжения может регулироваться измерением мо- Ю ментов отпирания Т 5 и 6. 1 ил. ЬРМ25 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано цля питания, например, импульсных ускорителей электронных пучков или лазеров. 5Цель изобретения - повышение КПД коммутатора путем уменьшения потребления энергии от источника напряжения заряда коммутирующего конденса 0 тора.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройстваа.Коммутатор содержит источник 1 питания, к которому через катушку 2 ин 15 дуктивности и первый неполностью управляемый ключ (тиристор) 3 подключена обмотка 4 индуктивного накопителя энергии, встречно-параллельно включенные второй и третий неполно":20 стью управляемые ключи (тиристоры) 5 и 6, коммутирующий конденсатор 7, источник 8 напряжения заряда конденсатора 7, нагрузку 9, Формирователь 10 управлякщих импульсов и полностью управляемый ключ 11, анод которого соединен с анодом тиристора. 3 и первым вьводом нагрузки 9, второй вьвод которой соединен с общей шиной 12, катодом тиристора 3, первой обкладкой З 0 конденсатора 7 и положительным полюсом источника 8. Отрицательный полюс источника 8 соединен с катодом ключа 11 и второй обкладкой конденсатора 7.Катушка 2 включена между первой 35 обкладкой конденсатора 7 и полюсом 13 источника 1, подключенного через тиристоры 5 и 6 к второй обкладке конденсатора 7. Первый, второй, третий и четвертый выходы Формирова теля 10 подключены к входам тиристора 3, ключа 11, тиристоров 5 и 6 соответственно.В исходном состоянии конденсатор 7 заряжается от источника 8 до напря жения Оа . Импульс запуска с первого выхода Формирователя 10 поступает на вход тиристора 3. Тиристор 3 открывается и начинается этап зарядки индуктивного накопителя с обмоткой 4 50 током, протекающим по цепи: положительный полюс источника 1, обмотка;4, открытый тиристор 3, катушка 2 индуктивности, отрицательный полюс 13 источника 1, 55Когда ток через обмотку 4 достигает, например, установившегося значения, открьвается ключ 11 и ток обмотки 4 переходит из цепи тиристора 3 в цепь ключа 11, Этот ток в течение времени, превышающего время выключения тиристора 3, разряжает конденсатор 7 от напряжения О примерно до нуля.Затем прекращается действие импульса на входе ключа 11. Ключ 11 запирается и на обмотке 4 и катушке 2 Формируется импульс напряжения, прикладываемый к нагрузке 9. ПослеФэтого отпирается тиристор 5, который замыкает ток катушки 2 на конденсатор 7. Напряжение на конденсаторе 7 достигает максимального положительного значения и тиристор 5 выключается.В момент времени, предшествующий началу спада импульса на нагрузке 9, или по окончании Формирования импульса на нагрузке 9 отпирается тиристор 6 и начинается колебательный перезаряд конденсатора 7 с напряжения положительной полярности до напряжения исходной отрицательной полярности. После изменения направления тока в колебательном контуре тиристор 6 выключается.Значение отрицательного напряжения, до которого перезаряжается конденсатор 7, определяется добротностью цели перезаряда, может регулироваться путем изменения моментов отпирания тиристоров 5 и 6 и быть близким к величине О . Поэтому от источника 8 потребляется весьма незначительная энергия для дозарядки конденсаторак началу очередного цикла коммутации индуктивного накопителя с обмоткой 4.Формула изобретенияКоммутатор индуктивного накопителя энергии, содержащий первый неполностью управляемый ключ, включенный в прямом направлении в цепь подключения обмотки индуктивного накопителя энергии к источнику питания, полностью управляемый ключ, анод которого соединен с анодом первого неполностью управляемого ключа и первым выводом нагрузки, второй вьвод которой соединен с общей шиной, катодом первого неполностью управляемого ключа, первой обкладкой конденсатора и положительным полюсом источника напряжения заряда конденсатора, отрицательный полюс которого1223356 Составитель М.ЩедринТехред Н.Бонкало Корректор А.Обручар Редактор А.Сабо Заказ 1723/58 Тираж 816 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 соединен с катодом полностью управляемого ключа и второй обкладкойконденсатора, формирователь управляющих импульсов, первый выход которого соединен с входом первого неполностью управляемого ключа, а второйвыход - с входом полностью управляемого ключа, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения КПД, внего введены катушка индуктивности,второй и третий неполностью управляемые ключи, а формирователь управляющих импульсов выполнен четырехв:лходным, причем его третий и четвертыйвыходы подключены к входам второго итретьего неполностью управляемыхключей соответственно, причем катушка индуктивности включена последовательно в цепь подключения обмоткииндуктивного накопителя энергии кисточнику питания мезду первой обкладкой конденсатора и полюсом источника питания, подключенным черезвстречно-параллельно включенные второй и третий неполностью управляемыеключи к второй обкладке конденсатора,