Устройство для заряда накопительного конденсатора

Союз СоветскихСоцнапмстмческкхРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111923013) Дополнительное к авт. свид-ву лено 09.04,80 (21) 2905865/1822) 3 присоединением впаяв3) Приоритет гасударственный комнтет СССР до делам нзобретеннй н открытнйбликовано 23.04,82, Бюллетеи та опубликования описания 23.04 53) УДК 621.373(7 ) Заявите РОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА(54 оду пьеазой Изобретение относится к импульсной техике и может быть использовано для зарядкиконденсаторов питания импульсных ламп вспышек.Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, которое содержит траизи. стор, в эмиттерную цепь которого включен пьезоэлектрический трансформатор, резистор, включенный между базой и коллектором трансформатора, накопительный конденсатор, подключенный к выходу пьезоэлектрического трансформатора через выпрямитель, а также дроссель, включенный параллельно вх зоэлектрического трансформатора, у электрод обратной связи соединен с б транзистора через конденсатор 1).Однако КПД данного устройства невысок.Известно устройство для заряда накопитель. ного конденсатора, которое содержит транс. форматор с первичной обмоткой, соединенный через транзисторный ключ с источником питания, и вторичной обмоткой, соединенной че. рсз выпрямительный диод с накопительным конденсатором; схему управления работой транзисторного ключа; схему, реагирующуюна заданную пороговую величину тока первичной обмотки трансформатора и воздействующую на схему управления; цепь содержащую5дополнительную обмотку трансформатора, резистор и диод, соединенные со схемой управления; схему, реагирующую на напряжениенакопительного конденсатора 2,Однако данное устройство имеет сложную10схему управления,Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства.Для этого в устройстве для заряда накопительного конденсатора, содержащем транс 15форматор, первичная обмотка которого черезуправляемый транзисторный ключ подсоединена к источнику питания, вторичная обмоткатрансформатора через диод подсоединена кнакопительному конденсатору, резистор, под. ключенный одним выводом к шине источника.питания и одному из выводов первичной обмотки трансформатора, управляющий электродтранзисторного ключа соединен с выходомусилителя непосредственно, а с соответствую 3 923 О 13щей ципгой источника питания - через дополнительный резистор, вход усилителя подключен к другому выводу резистора, параллельновходу усилителя подключен дополнительныйдиод, включенный одновременно в цепь заряда накопительного конденсатора,Усилитель выполнен на транзисторе, коллектор которого подсоединен к части первичной обмотки трансформатора, база являетсявходом усилителя, эмиттер транзистора под-, 10ключен к выводу второго дополнительногорезистора, второй вывод которого являетсявыходом усилителя, причем между вторымвыводом второго дополнительного резистораи базой транзистора включен стабистор,- 15На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема устройства.Устройство содержит накопительный конденсатор 1, трансформатор 2 с первичной ивторичной обмотками 3 и 4 и управляемый тран.зисторный ключ 5, диод 6, дополнительный диод 7, резистор 8, стабистор 9, первый и второй дополнительные резисторы 10 и 11, транзистор 12, причем усилитель 13 состоит из стабистора 9, резистора 11 и транзистора 12,Устройство работает следующим образом,При включении питания через резистор 8на усилитель 13 подается напряжение смещения, благодаря чему усилитель 13, а черезнего ключ 5 открываются, Через первичную 30обмотку 3 трансформатора 2 начинает протекать линейно нарастающий ток, величина кото.рого определяется формулой 35где Е - напряжение источника питания;1. - индуктивность первичной обмоткитрансформатора;т - текущее время.В магнитном поле трансформатора накапли 40 вдется энергйя равная - , На обмотках 31.2и 4 трансформатора 2 создается электродвижущая сила. Начала обмоток 3 и 4 обозначены точками, При таком включении обмоток поляр.45 ность напряжения на обмотке 4 такова, что диод 6 и диоц 7 находятся в непроводящем состоянии и накопительный конденсатор 1 в это время не заряжается, Когда нарастание тока через первичную обмотку 3 трансформато50 ра 2 прекращается, электродвижущая сила на обмотках трансформатора 2 меняет полярность на противоположную. Диоды б и 7 переходят в проводящее состояние, Импульс напряжения с диода 7 имеет полярность, обратную напря" жению смещения и закрывает, благодаря резистору 10 усилитель 13 и ключ 5, который будет находнться.в непроводящем состоянии до тех пор, пока энергия, запасенная в магнит. 4ном поле трансформатора, не передастся на на.копительный конденсатор 1, Ток заряда вако.пительного конденсатора 1 во времени падаетсо значения, равного - , где К - коэффиЭциент трансформации.Когда ток заряда накопительного конденсатора 1 станет меньше тока, протекающего че.рез резистор 8, то напряжение на входе усилителя 13 сменит полярность и усилитель 13,а следовательно, и ключ 5 откроются. В дальнейшем процессы будут повторяться, Напря.жение на накопительном конденсаторе будетвозрастать,Включение резистора 11 и стабистора 9ставит транзистор 12 в режим генератора тока. Основной составляющей тока базы транзисторного ключа 5 является ток эмиттератранзистора 12, который стабилизирован, поэтому на режим цепи базы транзисторногоключа 5 не влияет разброс коэффициента усиления транзистора 12 и мало влияют колебания напряжения источника питания и изменение температуры окружающей среды. Вклю.чение коллектора транзистора 12 к отводуот первичной обмотки 3 трансформатора 2позволяет уменьшить потери мощности в цепи базы транзисторного ключа 5, так как выбором места включения отвода к первичнойобмотке 3 трансформатора 2 и выбором величины напряжения стабилизации стабистора 9(определяется типом стабистора) суммарнуювеличину падения напряжения на участке кол.лектор - эмиттер транзистора 12 и резистора 11(которая в основном определяет потери мощности в цепи базы) можно сделать минимально необходимой. Также полностью обеспечивается режим насыщения транзисторного ключа5 в открытом состоянии, при котором потерина транзисторном ключе 5 минимальные. Дру.гие способы подключения коллектора транзистора 12 менее эффективны (например, подключение коллектора транзистора 12 к коллек.тору транзисторного ключа 5 резко увеличивает падение напряжения на транзисторном ключе 5 в режиме насыщения и делает невозмож.ным стабилизацию тока базы).Таким образом, предлагаемое устройствопроще известного.формула изобретения1, Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого через управляемый транзисторный ключ подсоединена к источнику питания, вторичная обмотка трансформатора через диод подсоединена к накопительному конденсатору, резистор, подключенный одним13 Составитель И. БеляковаРедактор С, Пыжова Техред Л.Пекарь ектор Ю. Макарен 77 Тираж 953 ВНИИПИ Государственного к ло делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушска Филиал ППП "Патент", г. Ужгораказ 26 дписное омитета СССРткрытийя набд. 3/. Проектная 5 о 230 выводом к шине источника питания и одному из выводов первичной обмотки трансформато. ра,отличающеесятем,что, с целью упрощения н повышения надежности устройства, управляющий электрод транзисторного ключа соединен с выходом усилителя непосредственно, а с соответствующей шиной источника питания - через дополнительный резистор, вход усилителя подключен к другому выводу резистора, параллельно входу уси лителя подключен дополнительный диод, включенный одновременно в цепь заряда накопи. тельного конденсатора,2, Устройство по п. 1, о т и и ч а ю щ ее с я тем, что усилитель выполнен на трап. зисторе, коллектор которого подсоединен к ча. сти первичной обмотки трансформатора, базаявляется входом усилителя, а эмиттер подключен к выводу второго дополнительного рези. стора, второй вывод которото является выходом усилителя, причем между вторым выво. дом второго дополнительного резистора и базой транзистора включен стабистор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Иф 630733кл. Н 03 К 3/53, 1977.2. Патент Великобритании Мо 1403307,кл. Н 3 Т, 1971 (прототип).