Устройство для заряда емкостного накопителя

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ в 868986 лиител к авт. саид-ву -) Заявлено 03,0 1) 2861159/18-2 присоединен 3) Приоритет аявки Ио -03 К 3 53 Государствемиый коммте СССР ио делам изобретеииь и открытийА. Петров ий ордена Ленина электротехническийим, В.И, Ульянова (Ленина) Ленинград институ) Заявите 54) УСТРОЙСТ Устройство ике, в части е, и может и ия импульсны птических кв мпульсных радтрот тех пит амп относитсти к ипользовгазорантовыхиотехни я к эле мпульсно ться дл рядных енерато еских уаноаз вок.Известно устройство для заряда емкостного накопителя, содержащее . управляемые ключи, зарядный дроссель, обратный диод и емкостной накопитель, Это устройство обеспечивает постоянство мощности, отбираемой от источника питания, и стабилизацию разрядного напряжения емкостного накопителя 1 .Однакб известное устройство не обеспечивает постоянства средней мсщности в нагрузке при изменении в заданных пределах частоты разрядов емкостного накопителя.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для аряда емкостного накопителя, содержащее источник питания, положительный вывод которого через первый ключ подключен к первому выводу зарядного дросселя и к катоду обратного диода, анод которого соединен с отрицательным выводом ЗО РЯДА ЕМКОСТНОГО НАКОПИТ источника питания, а второй вывод зарядного дросселя подключен к перво му выводу емкостного накопителя и через второй ключ - к первому выводу нагрузки, вторые выводы емкостного накопителя и нагрузки подключены к отрицательному выводу источника пит ния, управляющие выводы первого и второго ключей соединены с выходами блока управления ключами, подключенного своим входом к выходу схемы сравнения 2 ).Недостатком этого устройства является невозможность управления уровнем энергии накопителя таким образом, чтобы средняя мощность, вьделяемая в нагрузке оставалась постоян ной при изменении в заданных пределах частоты разрядов накопителя.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет управления уровнем энергии накопителя, позволяющего поддерживать в нагрузке среднюю мощность постоянной при изменении в заданных пределах частоты разрядов емкостного накопителя.Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для Заряда емкостного накопителя, содержащее источникпитания, положительныи вывод которого через первый ключ подключен к первому выводу зарядного дросселя и ккатоду обратного диода, анод которого соединен сфотрицательным выводомисточника питания, а второй вывод 5зарядного дросселя подключен к первому выводу емкостного накопителя ичерез второй ключ - к первому выводунагрузки, вторые выводы емкостногонакопителя и нагрузки подключены котрицательному выводу источника питания, управляющие выводы первогои второго ключей соединены с выходами блока управления ключами, подключенного своим входом к выходу элемента сравнения, дополнительно введены задающий генератор, блок управления интеграторами, блок формирования импульсов, инвертор, два интегратора, включенные последовательно сдиодами, катоды которых подсоединены 20к первому входу элемента сравнения,второй вход которого соединен с первым выводом емкостного накопителя,.выход задающего генератора соединенсо входом блока формирования импульсов, выход которого соединен со входом первого интегратора и через инвертор со входом второго интегратора,при этом выход задающего генераторасоединен со вторым входом блокауправления ключами и с блоком управ- Зления интеграторами, выходы которогосоединены соответственно с управляющими входами первого и второго интеграторов,На чертеже изображена схема устройства для заряда емкостного накопителя.На схеме к положительному выводуисточника 1 питания подключен входключа 2, выход ключа 2 соединен с 40первым выводом зарядного дросселя 3и катодом обратного диода 4, второйвывод дросселя 3 соединен с первымвыводом емкостного накопителя 5 ивходом ключа б, выход которого через 45нагрузку 7 соединен с отрицательнымвыводом источника 1 питания, второйвывод емкостного накопителя 5 и анодобратного диода 4 также соединены сотрицательным выводом источника 1питания. Задающий генератор 8 своимвыходом соединен со входом блока 9формирования импульсов, Выход которого соединен со входом интегратора 10и, кроме того, со входом инвертора11, выход инвертора 11 соединен со 55входрм интегратора 12, выход которогосоединен через диод 13 со вторымвходом схемц 14 управления, и черездиод 15 с выходом интегратора 10,второй вход схемы 14 сравнения соединен с первым выводом емкостногонакопителя 5, дополнительно выходзадающего генератора 8 соединен совходом блока 16 управления интеграторамипервый выход которого соединен 65 с управляющим входом интегратора 10,а второи выход соединен с управляющим входом интегратора 12, кроме того, выход задающего генератора 8 соединен со вторым входом блока 17управления ключами, первый вход блока 17 соединен с выходом схемы 14сравнения, первый выход блока 17управления ключами соединен с управляющим входом первого ключа 2, а второй выход соединен с управляющим входом второго ключа б,Устройство для заряда емкостногонакопителя с постоянством среднеймощности, выделяемой в нагрузке,при изменении в заданных пределахчастоты разрядов емкостного накопите.ля работает следующим образом,Импульсы задающего генератора 8поступают на вход блока 9 формирования импульсс в, На его выходе формируются однополярные прямоугольныеимпульсы постоянной амплитуды с длительностью импульса и длительностьюпаузы, равными периоду повторенияимпульсов задающего генератора 8.С выхода блока 9 импульсы поступаютна вход интегратора 10 и через инвертор 11 на вход интегратора 12.Это обеспечивает поочередную работуинтеграторов. Блок 16 управленияинтеграторами, подключенный к задаю"щему генератору 8, формирует импульсы, которыми интеграторы 10 и 12устанавливаются в исходное состояние(напряжение на выходе интегратораравно нулю поочередно. Выходы интеграторов 10 и 12 через диоды 15 и 13соответственно подключены к первомувходу схемы 14 сравнения, величинапостоянного напряжения, подаваемогона схему 14 сравнения, оказываетсяобратно пропорциональной частоте задающего генератора 8,Включение первого ключа 2 сигналом от задающего генератора 8 через блок 17 управления ключами обеспечивает заряд емкостного накопителя 5 от источника 1 питания через зарядный дроссель 3 в режиме резонансного заряда. Нарастающее напряжение на емкостном накопителе 5 подается на второй вход схемы 14 сравнения и при равенстве напряжений на ее входах схемы 14 сравнения через блок 17 упраВления ключами обеспечивает отключение первого ключа 2. Энергия, накопленная в зарядном дросселе 3 в момент отключения ключа 2, подзаряжает емкостной накопитель 5 через обратный диод 4, Величина суммарной энергии в емкостном накопителе 5 при таком построении управления уровнем энергии емкостного накопителя оказывается обратно пропорциональной частоте задающего генератора 8 (т,е. обратно пропорциональна, как и величина напряжения, подаваемого от868986 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 8353/82 Тираж 991 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная с интеграторов 10 и 12 на схему 14сравнения). После окончания подэаряда, емкостной накопитель 5 через ключ 6, управляемый блоком 17 управления ключами 5с частотой задающего генератора 8,разряжается на нагрузку 7. Так какэнергия накопительного конденсатора5 обратно пропорциональна частоте,то средняя мощность, выделяемая 1 Ов нагрузке, равная произведению энергии на частоту, не зависит от частоты и остается постоянной с изменением в заданных пределах частоты задающего генератора 8,Устройство для заряда емкостного накопителя, содержащее источник пи О тания, положительный вывод которого через первый ключ подключен к первому выводу зарядного дросселя и к катоду обратного диода, анод которого соединен с отрицательным выводом ис точника питания, а второй вывод зарядного дросселя подключен к первому выводу емкостного накопителя и через второй ключ - к первому выводу нагрузки, вторые выводы емкостного накопителя и нагрузки подключены к отрицательному выводу источника питания, управляющие выводы первого и второго ключей соединены с выходами блокауправления ключами, подключенногосвоим входом к выходу элемента сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в схему дополнительно введены эадакиаий генератор,блок управления интеграторами, блокформирования импульсов, инвертор,два интегратора, включенные последовательно с диодами, катоды которыхподсоединены к первому входу элемента сравнения, второй вход которогосоединен с первым выводом емкостногонакопителя, выход задающего генератора соединен со входом блока формирования импульсов, выход которогосоединен со входом первого .интегратора и через инвертор со входом второго интегратора, при этом выходзадающего генератора соединен совторым входом блока управления ключами и с блоком управления ийтеграторами, выходы которого соединены соответственно с управляющими входамипервого и второго интеграторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Булатов О.Г. и др. Тиристорныесхемы включения высокоинтенсивныхисточников света. М., 1975, с. 147,рис. 5-19.2. Белостоцкий Б.Р. и др. Основылазерной техники, М., 1972, с. 252рис. 4.10 д (прототип).