Устройство заряда накопительных конденсаторов

Зб 9 Н 03 К 3 53 ОСУДАРСТВЕНН ДЕЛАМ ИЗОБРЕ СССР ТНРЬГП 4 ЙИ НОМИТЕТЕНЕЙ И ИСАНИЕ ИЗО ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ТВУ цф 48с, Р, 10. Крау товско идетельство ССС ублик. 1980.МИванов Л, П тос(21) 3463889/18-21 ры,отличающееся тем,что,с (22) 05 07,82целью снижения массо габаритных показателей (46) 30;12.83. Бюл, и повышения равномерности нагрузки питаю. (72) И. А, Гульбина ялис щей сети при заряде накопительных конденсатои Э.-К.К. Малдутис . ров, в устройство введены высоковольтные (71) Институт физики АН Ли й ССР . и низковольтные полупроводниковые комму. (53) 621;373(088.8) таторы, сдвигающий регистр и элемент ИЛИ, при (56) 1, Авторское.св РЮф 790148, "этом каждый накопительный конденсатор одной кл. Н 03 К 3/53, оп обкладкой подключен к выходу выпрямителячерез отдельный высоковольтный коммутатор,2;. Вакуленко В. , Источил-, а другой обкладкой - к общей шине устрой.,ки питания лазеров. М, Советское радио", . ства, каждКй источник эталонного напряжения . 1980, с, 46-47. соединен с вторым входом элемента сравнениячерез отдельный низковольтный коммутатор, (54) (57) УСТРОЙСТВО ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬ. при этом управлянлцие входы высоковольтных НИХ КОНДЕНСАТОРОВ, содержащее лоследова- и низковольтных коммутаторов попарно соедине- д тельно соединенные источник переменного тока, ны между собой и подключены к выходам стабилизатор тока, зарядный коммутатор и вы. сдвнгающего регистра, к тем же выходам ко прямитель, один выход которого через дели- рого подключены входы элемента ИЛИ, а вы. тель напряжения подключен к первому входу ход элемента ИЛИ подсоединен к второму элемента сравнения, выход которого соединен. входу триггера, тактовый вход сдвнгающего с первымвходом триггера, а выход триггера регистра соединен с выходом элемента сравнесоединен с управляющим входом зарядного . ння, его информационный вход соединен с выхо. коммутатора, источники эталонных напряжений, дом генератора пусковых импульсов, формиро. генератор пусковых импульсов, формирователь ватель синхроимпульсов подключен к инвертисинхроимпульсов и накопительные конденсато-. рующему выходу сдвигаЮщего регистра,Изобретение относится к импульсной электротехнике н может быть использовано в качествепитания мощных многокаскадных лазерныхсистем,Известно устройство для заряда батареи конденсаторов, содержащее повышающий трансформатор с секционированной вторичной обмоткой,каждая секция которого подключена к одномуиз неуправляемых выпрямителей, а каждый вы.прямитель подключен с помощью одного из ком-Омутаторов к зарядному контуру, состоящему издросселя и ряда параллельно соединенных цепочек,состоящих из накопительного конденсатораи коммутатора, общая точка которых соединенас входами управляемого делителя напряжения,выход которого соединен с входом схемы сравнения, на второй вход которой подключен ис.точник эталонного напряжения, а выход схемысравнения подключен к входу блока управлениякоммутаторами 1,20Недостатком данного устройства является то,что ойо не обеспечивает заряда накопительныхконденсаторов до разных напряжений, крометого, имеет сложный управляемый делитель напряжения и громоздкую питающую цепь, состоящую из секционированного трансформатора сотдельными выпрямителями, что усложняетустройство, повышает его массу и габариты.Наиболее, близким к предлагаемому являетсяустройство заряда накопительных конденсаторов,ЗОсодержащее последовательно соединенные источ.ник переменного тока, стабилизатор тока, защядный коммутатор и выпрямитель, один выход ко.торого через делитель напряжения подключен кпервому выходу элемента сравнения, выход ко.торого соединен с первым входом триггера, авыход триггера соединен с управляющим вхо.дом зарядного коммутатора, источники эталонных напряжений, генератор пусковых импульсов,формирователь синхроимнульсов и накопитель.ные конденсаторы 21.Недостатком известного устройства являетсяналичие отдельных устройств заряда, что повы.шает массо-габаритные показатели, так как такие сложные узлы как повышающий трансформатор, выпрямитель, зарядный коммутатор нуж 5ны в том количестве, сколько требуется зарядить отдельных накопительных конденсаторов.Одновременный заряд всех конденсаторов нагру.:жает питающую цепь неравномерно,Цель изобретения - снижение массо. габарит Оных показателей и повышение равномерностинагрузки питающей сети при заряде накопительных конденсаторов до разных напряжений,Поставленная цель достигается тем, что в уст.55ройство заряда накопительных конденсаторов,содержащее последовательно соединенные источ.ник переменного тока, стабилизатор тока, за. рядный коммутатор и выпрямитедь, один вы. ход которого через делитель напряжения подклю чен к первому, выходу элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, а выход триггера соединен с управляющим входом зарядного коммутатора, источники эталонных напряжений, генератор пусковых импульсов, формирователь синхроимпульсов и накопительные конденсаторы, введены высоко. .вольтные и низковольтные полупроводниковые коммутаторы, сдвиганиций регистр и элемент ИЛИ, при этом каждый накопительный конденса. тор одной обкладкой подключен к выходу выпрямителя через отдельный высоковольтный коммутатор, а другой обкладкой - к общей шине устройства, каждый источник эталонного напряжения соединен с вторым входом злемен. та сравнения через отдельный низковольтный коммутатор, при этом управляющие входы высоковольтных и низковольтных коммутаторов попарно соединены между собой и подключены к выходам сдвигающего регистра, к тем же выходам которого подключены входы элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ подсоеди. нен к второму входу триггера, тактовый вход сдвигающего регистра соединен с выходом элемента сравнения, его информационный вход соединен с выходом генератора пусковых им пульсов, формирователь синхроимпульсов подключен к инвертирующему выходу сдвигающего регистра.На чертеже изображена структурная схемапредлагаемого устройства.Устройство заряда накопительных конденса. торов содержит источник переменного тока на повышающем трансформаторе 1, вторичная обмотка которого через последовательно соеди. иеиные стабилизатор 2 тока и зарядный коммутатор 3 подключена к входу выпрямителя 4. Вьгход выпрямителя 4 соединен с входами высоковольтных коммутаторов 5 - 7, выход каждого из которых соответственно подключен к накопительным конденсаторам 8 - 10. Кроме того, выход выпрямителя 4 соединен е входом ,делителя 11 напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента 12 сравнения. На второй вход элемента 12 сравнения подключены выходы низковольтных коммутаторов 13 - 15, на каждый вход .которых соответственно подклю. чены выхода источников 16-18 эталонных напряжений. Первый выход сдвигающего регистра 19 соединен с управляющими входами коммутаторов 5 и 13, второй выход с управляющими входами коммутаторов 6 и 14, и третий выход -гс управляющими входами коммутаторов 7 и 15. Причем все упомянутые три выхода сдвигающего регистра 19 соединены с входами элемента ИЛИ. 20, выход которого подключен к одному входу триггера 21, на второй вход которого подключен выход элемента 12 сравнения, который также соединен с тактовым входом сдвигающе го регистра 19. Информационный вход регистра 19 соединен с выходом генератора 22 пусковых импульсов, Вход формирователя 23 синхронизирующего импульса подключен к инвертироваино му выходу последнего разряда сдвигакицего ре гистра 19, причем число разрядов регистра 19 1 О соответствует числу независимых накопительных конденсаторов. Выход триггера 21 подклю. чеи к управляющему входу зарядного коммута.тора 3.Устройство работает следукицим образом, При включении питания триггер 21 находится в состоянии, когда на его выходе сигнала нет. Зарядный коммутатор 3 заперт, зарядка накопи.: тельных конденсаторов 8 - 10 не происходит.При поступлении импульса запуска от генерато- о ра 22 в информационныйвход регистра 19 на одном из его выходов, соединенных с комму- . таторами 5 и 13, появляется напряжение, кото рое отпирает коммутаторы 5 и 13, при этом накопительный конденсатор 8 соединяется с выходом выпрямителя 4, а выход источника16 эталонного напряжения - с входом элемен. та 12 сравнения, Посредством скачка этого же напряжения через схему ИЛИ 20 запускается триггер 21, на выходе которогопоявляется30сигнал, отпирающий зарядный коммутатор 3.Начинается заряд конденсатора 8, ток от сети через повышакиций трансформатор 1, стабили.затор 2 тока, зарядный. коммутатор 3, выпрямитель 4 и полупроводниковый ком. мутатор 5 заряжает конденсатор 8, На 35 вход элемента 12 сравнения через делитель 11 поступает напряжение, величина которого про. иорциональна напряжению йа конденсаторе 8. При величине этого напряжения, равной напря. жению источника 16, элемент 12 сравнения вы. дает сигнал; который. возвращает триггер 21 в исходное состояние, при этом запирается зарядный коммутатор 3, заряд конденсатора 8 прекращается, По сигналу от элемента 12 сравнения срабатывает также регцстр 19, на:45 его первом выходе напряжение пропадает .и появляется на втором выходе, При эхом коммутаторы 5 и 13 запираются, а коммутаторы 6 и 14 отпираются, т. е, к выходу выпрямите. ля 4 подсоединяется через коммутатор б пако,.50 пительиый конденсатор, 9, а к элементу 12 сраапения через коммутатор 14 - источник 17 эть: лонного напряжения. Через элемент ИЛИ 20 заЭ 1064434 4пускается триггер 21, при этом отпирается за.рядный коммутатор. 3, начинается заряд конден.сатора 9. Заряд конденсатора 9 происходит домомента времени, когда напряжение на этомконденсаторе 9 достигает величины, при кото.рой срабатывает элемент 12 сравнения, порогсрабатывания которого задается источником14. Сигнал от элемента 12 сравненчя опятьпрекращает заряд. конденсатора 9 путем опрокидывания триггера 21 в исходное положениеи запирания зарядного коммутатора 3, От сигналя элемента 12 сравнения переключается регистр 19, устройство заряжает конденсатор 10до напряжения заданного источником 18. Такимобразом предлагаемое устройство позволяетзаряжать несколько накопительных конденса.торов до разных напряжений, задаваемых ис.точниками 16, 17 и 19 эталонных напряжений.Число накопительных конденсаторов можетбыть увеличено или уменьшено в зависимостиот потребностей, при этом принцип работы устройства остается таким же. После заряда по.следнего накопительного конденсатора 10при поступлении сигнала в регистр 19 из элемента 12 сравнения регистр 19 возвращаетсяв исходное положение, при этом на инвертирующем выходе, соответствующем выходурегистра 19, соединенного с коммутаторамизаряда последнего конденсатора, появляетсянапряжение, запускающее формирователь 23синхроимпульса, который выдает сигнал, ука.зывающий конец заряда всех накопительныхконденсаторов. Выход формирователя 23 можетбыть подключен к устройствам, использующим накопительную энергию, например, к блокам поджига импульсных ламп и другим устройствам, После использования энергии, накоп.ленной в накопительных конденсаторах, устройство готово к следующему циклу заряда, который начинается после появления импульсазапуска на выходе генератора 22 пусковыхимпульсов,Предлагаемое устройство уменьшает его массу и габариты, так как несколько накопительных конденсаторов до разных напряжений заряжаются от одного устройства заряда на основе БП.5000, при этом уменьшены габаритыи массы устройства по сравнению с базовымна такое количество раэ, сколько отдельныхнакопительных конденсаторов необходимо за,.рядить; кроме того, повышает равномерностьнагрузки питающей цени, так как заряд отдельных накопительных конденсаторов сдвинутво времени.1064434 0357/5 Тираж 936 Государственного комитета изобретений и открытий ква, Ж, Раушская наб., ое ВНИИПИ по делам 3035, Мос 4(5 ая,4 тент", г. ул. актор Н. Ковалева Составитель С, МаценкТехред А, Бабинец тор А. Знмокосо