Стабилизированное устройство для заряда емкостного накопителя

Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 04.10.76 (21) 2409426/24-0с присоединением заявки Ме 02 М 9/О(45) Дата опубликования описания 10.05.78 53) УДК 621.316.722(088.8) оо делам изобретении и открытий) СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯД ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ2 отехнике, а емкостных элек заряд1 реднрузокысоко етение относится к к устройствам для елей энергии, и импульсных наг ных источников в Изобрименно значено дляв частпостштенсивного накопи питани импул света,анс- елп- аноГосУдаРственный комитет (23) При риСовета Министров СССР Известно устроиство для заряда емкостного накопителя и стабилизации напряжения на нем, состоящее из трансформатора, подключенного к источнику питания переменного тока через ключевой элемент выпрямителя, Недостаток его заключается в том, что выключение и повторное включение ключевого элемента может происходить в полупериоды, имеющие одну и ту же полярность. Это приводит к глубокому насыщению трансформатора, рассчитанного на величину максимальной индукции, действующей в трансформаторе в установившемся режиме. 11 ри этом в первичной цепи трансформатора возникают большие броски тока, При большой частоте повторения (более 1 Гц), что часто имеет место на практике, эти броски тока оказывают вредное воздействие на питающую сеть и приводят к увеличению установленной мощности ключевого элемента и трансформатора. Поэтому в таких системах в некоторых случаях тр форматор рассчитывается на большую в чину индукции, чем это необходимо в уст вившемся режиме, а это также приводит кувеличению его установленной мощности,Прототипом предлагаемого устройства яв.ляется стабилизированное устройство для за 5 ряда емкостного накопителя, содержащеетрансформатор, первичная обмотка которогочерез ключевой элемент соединена с выводамидля подключения источника питания переменного тока, а вторичная - подключена к вы 10 прямителю, емкостный накопитель, подключенный к выходу выпрямителя, и систему обратной связи.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что ключевой элемент зашунти 15 рован резистором. Это отличие позволяетуменьшить установленную мощность устройства, его вес и габариты.На фиг. 1 дана схема устройства; па фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие ра 20 боту устройства.Устройство содсржит источник питания переменного тока 1, ключевой элемент, выполненный на встречно-параллельно включенныхтиристорах 2 и 3, резистор 4, шунтирующийтиристоры, повышающий трансформатор 5,выпрямитель б, накопитель 7 и систему обратной связи 8, обеспечивающую стабипзацию напряжения накопителя 7.Принцип действия устройства заключается30 в следующем,609194 3В момент 1 О (фиг. 2) отпирается тиристорный ключ и происходит заряд емкостного накопителя ло напряжения У (моментна фиг. 2, а), Б этот момент снимается управление с тиристоров 2 и 3 и, в результате, источник 1 отключается от первичной обмотки трансформатора 5. В случае отсутствия шунтирующего резистора 4 индукция в сердечнике трансформатора вследствие гистерезиса фиксируется на уровне ВжВ,п. Если при этом последующий отпирающий импульс на тиристорный ключ приходит в начале полу- волны, имеющей ту же полярность, что и в момент 1 ь то ипдукция в сердечнике трансформатора в момент 1 з, определяемый параметрами трансформатора, достигает максимального значения В=Впр(г,) + В (,) (1)где Впр(гз) - значение принужденной составляющей индукции в момент 1 з;Всв (1 з) - значение свободной составляющей индукции в момент 1 з;Всв(з) =Всв Р,)= В +В(2)где В, - значение индукции в момент коммутации ключа 1;в,=в:в,Выражение (1) справедливо в случае независимости индуктивности намагничивания от потока и вполне приемлемо для качественного анализа процессов, происходящих в схеме.Таким образом, трансформатор в этом случае должен быть рассчитан на индукцию В (1,), определенную из выражений (1) и (2),Если тиристорный ключ шунтирован резистором, как в предложенном устройстве, то максимальная индукция снижается до величины Вф, (см. фиг. 2,б), определяемой, как известно, максимальным значением напряжений на индуктивности намагничивания трансформатора узп.(3)где Увп, - амплитуда питающего напряже 5 ния;Яш - сопротивление шунтирующего резистора;Х - сопротивление индуктивности намагничивания трансформатора,10 Максимальное значение индукции, которогоона достигает в момент 1 равно:В (з) = Впр (з) + Всв М (4)Всв (з)Всв (г) - Впз Вп (5)Трансформатор в этом случае должен рассчитываться на величину Вф (1 з), определенную из выражений (4) и (5)Таким образом, трансформатор в схеме с20 шунтирующим резистором при правильномвыборе последнего должен рассчитываться навеличину индукции в два раза меньшую, чемв схеме без резистора, как это следует изсравнения выражений (1) - (5), и, следова 25 тельно, имеет меньшую установленную мощность,Уменьшение установленной мощности трансформатора позволяет уменьшить его вес, габариты и стоимость,ЗОФормула изобретенияСтабилизированное устройство для зарядаемкостного накопителя, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого черезключевой элемент соединена с выводами дляподключения источника питания переменноготока, а вторичная - подключена к выпрямителю, емкостный накопитель, подключенныйк выходу выпрямителя, и систему обратной40 связи, отличающееся тем, что, с цельюуменьшения установленной мощности и весогабаритных показателей устройства, ключевойэлемент зашуптирован резистором.Составитель Л. Устинки Техред Н. Рыбкина сдактор В. Левятов рректо Изд.441 Государственного комите по делам изобрете 113035, Москва, ЖР