Генератор импульсов тока

Союз СоветскилСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУдо делам изобретений и аткрмтий(53) УД К 621.373. АЗ 1( 088.8) Дата опубликования описания 15,03,81(2) Авторы изобретения В. В. Ивашин и Н. И, Чернявский Тольяттинский попитехнический институт(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано дпя питания индуктивных нагрузок.Известен генератор импульсов тока, состоящий иэ мостовой схемы, в два про-. тивоположных плеча которой включены на 5 копитепьные конденсаторы, в одну иэ диагоналей включен тиристор или иной коммутирующий прибор, в в другую - диод 1.Недостатки этого генератора.заключаются в необходимости применения двух гапьванйчески несвязанных источников постоянного тока дпя заряда накопительных конденсаторов, что приводит к усложнению конструкции генератора и увепичению его стоимости и габаритов.1Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому изобретению является генератор импульсов тока, состоящий из источника постоянного тока, кото- Э, рый через зарядный элемент подключен к коммутирующему конденсатору, накопительных конденсаторов, включенных в противоположные плечи мостовой Схемы в два других плеча которой включены обмотки индуктивной нагрузки а в одну иэ диаго налей вкпючен тиристор2.Однако этот генератор формирует топько однопопярные импульсы тока.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования импульсов разной полярности в пюбой наперед заданной последовательности. Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсов тока, состоящем из источника постоянного тока, кото-рый через зарядный эпемент подключен к коммутирунхпему конденсатору, наколи- тельных конденсаторов, включенных в противопопожные плечи мостовой схемы, в два других плеча которой включены обмотки индуктивной нагрузки, а в одну иэ диагонапей включен тиристор, во вторую диагональ мостовой схемы включен тиристор, а коммутирующий конденсатор эашунтирован диодом в обратном направлении отно 813717сительно полярности источника постоянного тока, причем аноды тиристоров в диагоналях через тиристоры подключены к катоду диода, а катоды тиристоров в диагоналях через тиристоры подключены к аноду диода.На чертеже приведена принципиальная схема генератора импульсов тока.Схема генератора импульсов тока со- . держит мост, в два противоположных плеча которого включены обмотки 1 и 2 ин дуктивной нагрузки, в два,других плеча включены накопительные конденсаторы 3 и 4, в диагонали моста включены тиристоры 5 и 6, аноды которых через тнристоры 7 и 8 подкпючены к катоду диода 9, щунтирующего коммутирующий конденсатор 10, а катоды через тиристоры 11 и 12 подкпючены к аноду диода 9, который через зарядный апемент 13 подклю 20 чен к источнику 14 постоянного тока в обратном направлении относительно лопярности источника постоянного тока.Устройство работает следующим образом. 25В исходном состоянии накопительные конденсаторы 3 и 4 и коммутирующий конденсатор 10 заряжены до требуемого уровня напряжения. При включении от схемы управпения (не показана) тиристора 5 накопительные конденсаторы 3 и 4 разряжаются соответственно на обмотки 1 и 2 индуктивной нагрузки, Напряжения на накопительных конденсаторах 3 и 4 уменьшаются по закону, близкому к косинусо 35 идальному, а токи в обмотках 1 и 2 индуктивной нагрузки увеличиваются по закону, бпизкому к синусоидапьному. При атом к тиристорам 8 и 12 приложено отрицательное напряжение до тех пор, по 40 ка сумма напряжений на накопитепьных конденсаторах 3 и 4 не сравняется с напряжением на коммутирукзцем конденсаторе 10, после чего напряжение на этих тиристорах меняет знак. Когда это напряжение станет достаточным дпя запирания тиристора 5, схемой управления открыванл- ся тиристоры 8 и 12. При этом к тиристору 5 в обратном направпении прикпадывается разность между напряжением на коммутирующем конденсаторе 10 и суммой напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4, и он запирается, Токи обмотки 1 и 2 индуктивной нагрузки замыкаются по соответствующим цепям, Накопительный конденсатор 3 при атом заряжается током обмотки 2 индуктивной нагрузки, накопительный конденсатор 4 заряжается током обмотки 1 индуктивной нагруэки, а коммутирующий конденсатор 10 разряжается суммарным током, компенсируя потери в течение импульса тока, После разряда коммутйрующего конденсатора 10 до нуля открывается диод 9, и токи обмоток 1 и 2 индуктивной нагрузки перехватываются в его цепь, и накопительные конденсаторы 3 и 4 заряжаются соответственно токами обмоток 2 и 1 индуктивной нагрузки за счет анергии, запасенной ь их магнитном поле, Поспе окончания импупьса тока диод 9 и тиристоры 8 и 12 запираются, а коммутирующий конденсатор 10 заряжается через зарядный элемент 13 от источника 14 постоянного тока в прежней полярности,Если необходимо и спедукиций импульс сформировать такой же полярности, снова включается тиристор 5, и далее схема работает аналогично. При необходимости получить в нагрузке импульс тока отрицательной полярности включается тиристор 6, и накопительные конденсаторы 3 и 4 разряжаются соответственно на обмотки 2 и 1 индуктивной нагрузки. При этом напряжения на накопительных конденсаторах 3 и 4 изменяются по закону, близкому к косинусоидапьному, а токи в обмотках 1 и 2 индуктивной нагрузки увеличиваются по закону, близкому к синусоидальному, но направление тока в обмотках противоположно предыдущему. При этом к тиристорам 7 и 11 приложено отрицательное напряжение до тех пор, пока сумма напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4 не сравняется с напряжением на коммутирующем конденсаторе 10, цоспе чего напряжение на этих тиристорах меняет знак. Когда это напряжение станет достаточным дпя запирания тиристора 6, схемой управления открываются тиристоры 7 и 11. При этом к тиристору 6 в обратном направлении прикладывается разность между напряжением на коммутирующем конденсаторе 10 и суммой напряжений йа накопительных конденсаторах 3 и 4, и он запирается. Токи обмотки 1 и 2 замыкаются по соответствующим целям. Накопительный конденсатор 3 при атом заряжается током обмотки 1 индуктивной нагрузки, накопительный конденсатор 4 заряжается током обмотки 2 индуктивной нагрузки, а коммутирующий конденсатор 10 разряжается суммарным током, компенсируя потери в них в течение импульса тока. После разряда коммутирующего конденсатора 10 до нуля открывается диод 9, и токи обмоток 1 и 2 индуктивной нагрузки перехватываются в81371 его цепьи накопительные конденсаторы.3 и 4 заряжаются токами обмоток 1 и2 индуктивной нагрузки за счет анергии,запасенной в их магнитном поле. Послеокончания импульса тока диод 9 и тирис зторы 7 и 11 запираются, а коммутирующий конденсатор 10 заряжается через зарядный алемент 13 от источника 14 постоянного тока в прежней полярности. Вмомент времени, соответствующий началу 10формирования следующего импульса токасхема находится в исходном состоянии. Формула изобретения 1% Генератор импульсов тока, состоящий из источника постоянного тока, который через зарядный элемент подключен к оммутирующему конденсатору, накопительных конденсаторов, включенных в противоположные плечи мостовой схемы, в два других плеча которой включены обмотки индуктивной нагрузки, а в одну иэ диагона 7 6лей включен тиристор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширенияфункциональных воэможностей генератора,во вторую диагональ мостовой схемывключен тиристор, а коммутирукщнй конденсатор эашунтирован диодом в обратномнаправлении относительно полярности источника постоянного тока, причем анодытнристоров в диагоналях через тиристорыподключены к катоду диода,а катоды тиристоров в диагоналях через тнристорыподключены к аноду диода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ивашин В. В, и др, Конденсаторные источники питания импульсных электромеханических преобразователей энергии. Системы алектропитания лотребитьлей импульсной мощности. Сборник. М.,Энергия, 1967, с, 17-22,2. Луконин Е. И. н др. Импульснаясхема возбуждения электромагнита ускорителя. - "Приборы и техника экспериментаф, 1974, М 6, с. 17-19 (прототип),аз 808/76 аж 988 Подписноетвенного комитета СССРетеиий и открытий5, Раушская иаб., д. 4/5 ВНИИПИ Государс по делам изобр 3035, Москва, Ж