Устройство для заряда конденсатора

СПИНЙЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ п 11 546 3 Сове Советскмх С оыналмстмчеснмх Республес(51) М Кл Н ОЗК 4/50 с присоединением заявкиГосударственны комитет Совета Министров СССР по делам наооретенийи открытий 23) Приоритетпубликовано 15,04,77, Бюллетень1 3) УДК 621.355.1(088.8) Дата опубликования писания 03,05.77 72) Авторы изобретения Ю. И, Драбович и Н, С. Комаров нститут электродинамики АН Украинской СС) УСТРОЙСТВО ДД 1 А КОНДЕНСАТОРА Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при построении устройств заряда емкостных накопительных конденсаторов, находящих применение в качестве источников импульсной мощности.Известно устройство для заряда конденсатора, содержащее зарядный дроссель диоднотиристорную схему коммутации, накопительный конденсатор и блок управления 1,Недостатком известного устройства являются большие габариты.Наиболее близким по технической сущности является устройство для заряда конденсатора, содержащее источник постоянного напряжения, импульсный регулятор в виде четырехполюсника, входы и выходы последнего зашунтированы конденсаторами, а между ними включены последовательно соединенные транзистор и диод, у которых соединены эмиттер и анод, причем база и эмиттерный транзистор подключены к входам устройства управления, его второй вход подключен к вторичной обмотке дросселя,к которой подключены последовательно диод и накопительный конденсатор, а первичная обмотка дросселя включена параллельно и подключена к общей точке соединения транзистора и диода, кроме того, устройство содержит транзисторный конвертор с трансформатором, вторичная обмотка последнего через диоды подключена к ключу источника постоянного напряжения, а средняя точка вторичной обмотки трансформатора подключена к минусу источника постоянного на 5 пряжения, источник опорного напряжения ишунтирующий элемент 12.Однако известное устройство имеет такжебольшие габариты.Цель - уменьшение габаритов и защита от10 обрывов нагрузки,Достигается заданная цель тем, что в устройстве для заряда конденсатора, входы импульсного регулятора подключены к плюсу источника постоянного напряжения непосредст 15 венно, а к минусу - через шунтирующий элемент, причем первый вход устройства управления соединен с минусом источника постоянного напряжения через источник опорного напряжения, выход импульсного регулятора сое 20 динен со средней точкой первичной обмоткитрансформатора транзисторного конвертора, иобщая точка соединения второго входа устройства управления и вторичной обмотки дросселя зашунтированы вновь введенной цепочкой25 из двух резисторов, выход которой подключенк первичной обмотке дросселя.На чертеже приведена принципиальная элек.трическая схема предлагаемого устройства,Устройство для заряда конденсатора содер.ЗО жит устройство 1 управления, диод 2, трап.10 20 25 30 35 40 45 50 55 инятые во внимаия:о СССР 249791,о СССР 311393ототип). зисторный конвертор 3, накопительный конденсатор 4, диод 5, источник 6 постоянного напряжения, источник 7 опорного напряжения,резисторы 8 - 10, транзистор 11, дроссель 12,импульсный регулятор 13.Устройство работает следующим образом.Устройство управления вырабатывает импульсы тока, отпирающие на время накопления силовой транзистор и запирающие его навремя отдачи энергии. Накопление энергиидросселем осуществляется подключением первичной обмотки через отпертый транзистор кисточнику постоянного напряжения, а отдачаэнергии через разделительный диод импульсного регулятора - в выходную емкость и через вторичную обмотку, дополнительный диодб - в накопительный конденсатор 4.По мере накопления энергии дросселем возрастает ток, потребляемый импульсным регулятором от источника постоянного напряжения, что приводит к повышению падения напряжения на резисторе 8, В том случае, когдападение напряжения на резисторе 8 превышает напряжение опорного источника 7, во входной цепи устройства управления изменяетсяполярность напряжения, что приводит к уменьшению времени накопления и увеличению времени отдачи энергии.Таким образом поддерживается неизменнойвеличина входного тока,Так как напряжение источника постоянногонапряжения при неизменном токе постоянно,то величина мощности, отбираемой от источника, поддерживается неизменной. По мере роста напряжения на накопительном конденсаторе возрастает величина выходного напряжения импульсного регулятора, и соответственно, величина выходного напряжения транзисторного конвертора.По достижении выходного напряжениятранзисторного конвертора величины напряжения источника постоянного напряжения происходит отпирание двухполупериодного выпрямителя транзисторного конвертора, и энергия,отбираемая импульсным регулятором от источника постоянного напряжения, возвращаетсячерез транзисторный конвертор на вход импульсного регулятора. В этом случае, ток источника постоянного напряжения отбирается,мощность лишь на покрытие потерь в импульсном регуляторе и транзисторном конверторе.Таким образом, устраняется возможностьперезаряда накопительного конденсатора иосуществляется защита силового транзистораимпульсного регулятора по току,В процессе заряда накопительного конденсатора транзисторный конвертор работает врежиме холостого хода, то есть коэффициентполезного действия определяется выбором величины мощности, отбираемой от первичногоисточника и коэффициентом полезного действия импульсного регулятора,Так как ток дросселя на интервале отдачиэнергии разветвляется по цепям первичной ивторичной обмоток, а вторичная обмотка имеет значительно большее число витков, то величина токов в обмотках неодинакова. Выбирая сопротивление шунтов пропорционально токам в соответствующих обмотках, имеем общее падение напряжения на шунтах, пропорциональное амплитуде импульсов тока через силовой транзистор импульсного регулятора. Когда данное падение превышает напряжение источника опорного напряжения, происходит уменьшение длительности отпирающих и увеличение длительности запирающих импульсов устройства управления при заряде конденсатора до значений 0,1 Умах Падение напряже ния на последовательно соединенных резисторах 9, 10 значительно меньше напряжения на резисторе 8, и устройство работает в режиме постоянной мощности. Формула изобретения Устройство для заряда конденсатора, содержащее источник постоянного напряжения, импульсный регулятор в виде четырехполюсника, входы и выходы которого зашунтированы конденсаторами, между ними включены последовательно соединенные транзистор и диод, у которых соединены эмиттер и анод, причем база и эмиттер транзистора подключены ко входам устройства управления, его второй вход подключен ко вторичной обмотке дросселя, к которой подключен последовательно диод и накопительный конденсатор, а первичная обмотка дросселя включена параллельно и подключена к общей точке соединения транзистора и диода, транзисторный конвертор с трансформатором, вторичная обмотка которого через диоды подключена к плюсу источника постоянного напряжения, а средняя точка вторичной обмотки трансформатора подключена к минусу источника постоянного напряжения, источник опорного напряжения, шунтирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и защиты от обрывов нагрузки, входы импульсного регулятора подключены к плюсу источника постоянного напряжения непосредственно, а к минусу - через шунтирующий элемент, причем первый вход устройства управления соединен с минусом источника постоянного напряжения через источник опорного напряжения, выход импульсного регулятора соединен со средней точкой первичной обмотки трансформатора транзисторного конвертора и общая точка соединения второго входа устройства управления и вторичной обмотки дросселя зашунтирована вновь введенной цепочкой из двух резисторов, выход которой подключен к первичной обмотке дросселя. Источники информации, п ние при экспертизе изобрете1. Авторское свидетельст М. Кл. Н 03 К 3/53, 1968 г.2. Авторское свидетельст М. Кл, Н ОЗК 4/50, 1971 (пр554613 Составитель О. Богомолов Техред А. Камышникова Корректор А. Галахова Редактор Л. Попова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 922713 Изд. И 376 Тираж 1077 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьггий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5