Устройство для заряда емкостного накопителя энергии

(51)5 Н 03 К 3/53 1,: сЮВ. И АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ гинская,ахов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПОКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА ЕИКОСТНОГО НАКОПИТЕЛ;1 ЭНКРГ 1 П 1(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в высоковольтных генераторах источников тока. Цель изобретения - снижение массогабаритных показателей устройства. Устройство со -держит блок Я управления, обеспечивающий поочередную коммутацию управляемых ключей 6 и 7. 2 ил.Изобретение относится к импульс= ной технике и может быть использовано, например, в высоковольтных ге" нераторах источников тока.Целью изобретения является снижение массогабаритных показателей устройства.На фиг.1 приведена электрическая структурная схема устройства; на 1 О фиг.2 - эпюры, поясняющие работу устройства.Устройство содержит трансформатор 1, обмотка 2 которого соединена с входом выпрямителя 3, выход которого 15 соединен с нагрузкой 4, нагрузка 5, первый 6 и второй 7 управляемые ключи, управляющие входы каждого из которых соответственно соединены с первым и вторым выходами блока 8 управ ления, первые выводы соединены с первой шиной 9 питания, к которой подключены аноды первого 10 и второго 11 диодов, катоды которых соответственно соединены с вторыми выводами 25 первого 6 и второго 7 управляемых ключей, индуктивный элемент 12, вторую шину 13 питания, первую 14 и вторую 15 полуобмотки, трансформатора 1, первый вывод индуктивного элемента 12 соединен с вторым выводом первого .управляемого ключа 6 и началом первой полуобмотки 14 трансформатора 1., второй вывод - с вторым выводом второго управляемого ключа 7 и началом второй полуобмотки 15 трансформатора 1, концы которых объединены с второй шиной 13 питания, При настройке устройства необходимо чтобы резонансный контур, образованный индуктивностью индуктивного элемента 12 и распределенной емкостью трансформатора 1, был настроен на удвоенную частоту следования управляющих импульсов.Устройство работает следующим об разом.1 абота устройства основана на использовании резонансного контура,/образованного емкостью С трансформатора 1 и индуктивностью (компенси 50 рующей ) элемента 12 и индуктивностью рассеяния. трансформатора 1, собственная частота которого в два раза больше частоты импульсов управления ключами.55Импульсы управления Б Й Пр сдвинутые на,180 эл,град., поступают на управляющие электроды ключей 6 и 7 и обеспечивают их проводящее состояние в 90 зл.град (фиг.2 а,б), При поступлении импульса управления на ключ 7 он открывается (Фиг.2 г),чем обеспечивается протекание тока по цепи, плюс источника питания - полуобмотка 15 трансформатора 1 - ключ 7 - минус источника питания, Кроме того, ток протекает по цепи плюс источники питания - полуобмотка 14 трансформатора 1 - индуктивность элемента 12 - ключ 7 - минус источника питания. Нарастание тока через элемент 12 ведет к отпиранию и момент времени 1 обратного диода 10 (фиг.2 в). Отпирание обратного диода 10 ведет к увеличению тока в полуобмотке 14 трансформатора 1, в то время как ток в индуктивности элемента 12 практически не изменяется, что приводит в момент времени Ск запиранию обраного диода 10. В момент времениснимается импульсуправления с ключа 7 и ключ 7 закрывается (Фиг.2 г). Протекающие за промежуток временио -в полуобмотках трансформатора 1 токи наводят ЭДС во вторичной обмотке трансформатора (так как благодаря встречному включению полуобмоток наводимые в магнитопроводе магнитные потоки скла дываются) и протекает ток (фиг.2 д) .Одновременно происходит заряд емкостей С В промежуток времени т - , ключи3закрыты и происходит перезарядка ем 1костей С через соответствующие полуобмотки трансформатора, токи при этом в полуобмотках и на вторичной стороне меняют свое направление на противоположное (фиг.2 д , что обеспечивает перемагничивание сердечника высоковольтного трансформатора 1.В момент времени , импульсом управления 11(фиг,2 а) отпирается ключ 6 (Фиг.2 в), чем обеспечивается протекание тока по цепи плюс источник питания - полуобмотка 14 трансформатора - ключ 6 - минус источника питания. Кроме того, ток от источника протекает по цепи плюс источника питания - полуобмотка 15 трансформатора- индуктивность элемента 12 - ключ 6 - минус источника питания. Нарастание тока через элемент 12 ведет к отпиранию в момент времени С - обратного диода 11 (Фиг,2 г) . В свою очередь отпирание обратного диода 11 ведет к увеличению тока в правой полуобмотке трансформатора 1, в то время как ток в элементе 12 практически не из(фиг.2). В момент времениснимается импульс управления с ключа 6 и последний закрывается; Протекающие запромежуток времени С- С 7 в полуобмотках токи наводят.ЭДС во вторичнойобмотке трансформатора 1 и протекаетток 1.Одновременна заряжаются емкости С, перезаряд которых в праме 1жуток времени7 -обеспечиваетток 1 в обмотке 2 трансформатора 1(фиг.2 д). В пальнейшем процесс работы устройства повторяется,Таким образом, время между импульсами управления П и 13 равно периоду тока на вторичной стороне трансформатора. А достигаемое удвоение выходной частоты наряду с увеличениемвыходного напряжения позволяет притех же массогабаритцых показателяхвысоковольтного трансформатора передавать в нагрузку большую мощность.Таким образом, без введения какихлибо новых элементов, а благодарявстречному включению полуобматок высоковольтного трансформатора при подключении компенсирующей индуктивнасти к началам первичных полуобиоток,а также ограничением проводимостидо 90 эл.град и выбором параметровкомпенсирующей индуктивности обеспе чивается снижение массогабаритцыхпоказателей устройства. 5 Ф о р и у л а изобретения Устройство для заряда еикостцогонакопителя зцергиц, содержащее трацс фориатор, первая обмотка которогосоединена с входом выпрямителя, выход которого соединен с нагрузкой, первый и второй управляемые ключи, управляющие входы каждого из которых соответственно соединены с первым вторым выходаиц блока управления, первые выводы соединены с первой шиной питания, к которой подключены аноды первого и второго диодов, като ды которых соответственно соединеныс вторыми выводаии первого и второго управляемых ключей, индуктивный эле-.мент, а т л ц ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения иассогабаритных 25 показателей, первый вывод индуктивного элемента соединен с вторым выводам первого управляемого ключа и началом первой полуобмотки трансформатора, второй вывод - с вторым выводом управляемого ключа и началом второй полуобмотки трансформатора, концы которых объединены с второй шиной питания.