Стабилизатор тока дугового разряда

ОЮЗ СОВЕТСНИ ОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19)51)4 Н 02 М 7/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 7 ин С,М, и др.а 100 кэВассе. ПТЭ,ре -акоаря Эн ог состоипряженителя на то ра и у ния н барит езон ых инГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Гусев В.М., НафтулИонный ускоритель ИПУс сепарацией ионов по1969, У 4, 19,Кньпп В.А, Полупровообразователи в системапительных конденсатороиздат, 1981, с. 120-15(54) (57) 1. СТАБИЛИЗАТОР ТОКА ДУГОВОГО РАЗРЯДА, содержащий блоки электропитания подогревного катода и дуазряда, каждыи из которых из источника постоянного нарезонансного преобразоваряжения, дозирующих кондензарядных дросселей, разрядсторов, выходного ПЬС-конту- а управления, о т л и ч ас я тем, что, с целью повыдежности и улучшения массоньгх характеристик, каждый из ных преобразователей выгголен на двух мостовых тиристо верторах, один из диагоналеи которых через зарядные дроссели подключены к источнику постоянного напряжения, а в другие диагонали включены дозирующие конденсаторы в стабилизатор, введены компараторы, подключенные через разрядные тиристоры парачлельно входу выходного ВЬС-контура, при этом вывод отрицательной полярности блока электропитания подогрев- ного катода соединен с нитью накала ионного источника, а вывод положительной полярности - с подогревом катода, соединенного с выводом отрицательной полярности блока электропитания дугового разряда через датчик отклонения тока дугового разряда, причем выход последнего и выход оптрона включения блока подогревного катода подключены к соответствующим входам операционного усилителя, выход которого подключен к управляющему входу узла управления блока подогревного канала, при этом входы управления тиристоров мостовых инверторов подключены к выходам управления тиристоров соответствующего канала, входы управления разрядных тиристоров - к выходам управления разрядных тиристоров узла управления, входы переключения которого соединены с выходами компараторов,2, Стабилизатор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что каждый из узлов управления блоков электропитания содержит ВБ-триггер, входы которого образуют входы переключения, а выходы через узлы Формирователей импульсов подключены к соответствующим выходам управления разрядных тиристоров, а также два канала управления тиристоров мостового инвертора, кажд,гй из которых со.ержит Формирователь импульсов, входы которого подключены к выходам двух элементов ЗАПРЕТ, инФормационные входы которых подключены к выходам распределителя импульсов, при этом вход последнего подключен к выходу генератора импульсов, вход которого образует управляющий вход узла управления, при чем выходы формиРователей образуют выходы управления тиристоров соответствующего канала, а запрещающие входы элементов ЗАПРЕТ в каждом канале объединены и подключены к соответствующему выходу триггера,3. Стабилизатор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что выходы 85548блока электропитания дугового разряда подключены к дополнительному комчаратору стабилизации , вход которого соединен с выходом оптрона включения блока дугового разряда , а выход - с управляющим входом узла управления последнего.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля стабилизации тока дугового разряда в ионном ускорителе.Цель изобретения - повышение надежности и улучшение массогабаритныххарактеристик.На чертеже изображена функциональная схема стабилизатора.Устройство содержит блок 1 электропитания подогревного катода и блок2 электропитания дугового разряда,каждый из которых состоит из двухмостовых резонансных инверторов идвухканальной схемы управления.В инвертор входят источник 3 постоянного напряжения, зарядные.дроссели4 и 5, тиристоры 6 - 13 инверторов,дозирующие конденсаторы 14 и 15 иподключенные к ним параллельно компараторы 16 и 17. К положительнымвыходам конденсаторов 14 и 15 подклю"-.чены аноды разрядных тиристоров 18и 19, а.катоды этих тиристоров и отрицательные выводы конденсаторов 14и 15 подключены к входу выходного0 ЬС-контура, состоящего из обратногодиода 20, ограничительного дросселя21 и выходного конденсатора 22В двухканальную схему управлениявходят распределители 23 и 24 импульсов, выходы которых подключенык информационным входам элементовЗАПРЕТ 25, 26 и 27, 28, а выходыих соединены с формирователями 29и 30 импульсов. К формирователям 29и 30 (показанных стрелками) подключены управляющие электроды и катодытиристоров 6 - 13 инверторов,Выходы компараторов 16 и 17 соедииены с входами триггера 31, один выход которого соединен с запрещающими входами элементов ЗАПРЕТ 25 и 26 ичерез формирователь 32 импульсов -с управляющим электродом разрядноготиристора 18, а другой выход - с за прещающими входами элементов ЗАПРЕТ27 и 28 и через формирователь 33 импульсов - с управлякнцими электродамитиристора 19. Обозначения элементовпреобразователей 1 и 2 отмечаютсяиндексами.Элементы ионного источника: нить34 накала катода подключена к отрицательному выводу конденсатора 22,а подогревный катод 35 подключен 15 к положительному выводу 22 ; анод 36подключен к положительному выводуконденсатора 22.Между положительным выводом конденсатора 22 и отрицательным выво дом конденсатора 22 подключен датчик 37 отклонения тока дугового разряда, выход его и выход оптрона 38включения преобразователя 1 подогревного катода подключены раздельно на 25 два входа суммирующего операционного усилителя 39, выход которого подключен через управляемый генератор40. импульсов к общему входу распределителей 23 1 и 24 импульсов, ЗО Оптрон 4 1 включения преобразователя 2 дугового разряда подключенна вход компаратора 42 с 1 абилизации,включенного параллельно выходномуконденсатору 22, а выход компаратоЗ 5 ра 42 через генератор 43 импульсовподключен к общему входу распределителей 23 и 24, импульсов.Устройство для стабилизации токадугового разряда работает следующим 4 О образом.В начальный момент при включенииз 1185на одном выходе триггера 31 устанавливается сигнал "0", на другом "1",и Открывается один из каналов управления преобразователя.Для включения преобразователя 2 5дугового разряда через оптрон 41передается напряжение уставки, икомпаратор 42 стабилизации включаетгенератор 43 импульсов.Допустим, что импульсы генератора проходят через распределитель 23,импульсов, информационные входы элементов ЗАПРЕТ 25, и 26 формирователь 29 импульсов, который поочередно включает тиристоры 6 7, и 8 9, 15инвертора , и происходит перезарядкадозирующего конденсатора 14 . Послепереходного процесса происходит накопление энергии и повышение напряжения на нем. Когда напряжение конденсатора 14 достигнет заданного значения (в 2-3 раза выше напряжения выходного конденсатора 22,) и заданной полярности, компаратор 16 инвертора, выдает импульс и переключаеттриггер 31 , который запирает элементы ЗАПРЕТ 252 и 26, и через формирователь 322 импульсов включает разрядный тиристор 182, который передаетэнергию конденсатора 14, в выходной ЗОконденсатор 22,. Одновременно открываются элементы ЗАПРЕТ 272 и 28и импульсы генератора 43 по второмуканалу через распределитель 24 им 2пульс ОВформирователь 30 импульсов 35поочередно включают группу тиристоров10 11, и 12 13 . Когда напряжение конденсатора 15, достигает значения и заданной полярности, комнаратор 17, переключает триггер 31, за дпирает элементы ЗАПРЕТ 27 и 28 игчерез формирователь 33, импульсов,включает разрядный тиристор 19, ко 2 фтор ый пер едает э нер гию конденсатора15, в выходной конденсатор .22 , 45гфДалее процесс повторяется, и когданапряжение выходного конденсатора 22достигнет заданного уровня, компаратор 42 включает генератор 43 импульсов. 50При необходимости снижения илиповышения напряжения выходного конденсатора 222 изменяют напряженияуставки оптрона 41, и компаратор 42стабилизации выключает или включаетгенератор 43 импульсов, и соответственно выключаются или включаютсятиристоры мостовых инверторов,548 4Для включения преобразователя 1подогревного катода через оптрон 38передается напряжение уставки, которое через операционный усилитель 39включает управляемый генератор 40импульсов, импульсы которого подаются на общий вход распределителей23, и 24 импульсов, На другой входоперационного усилителя 39 подаетсяположительное или отрицательное напряжение датчика 37 отклонения токадугового разряда, которое соответственно увеличивает или уменьшаетчастоту импульсов управляемого генератора 40 импульсов и тем самым изменяет скважность импульсов токамостовых инверторов,На первом этапе при отклоненномдатчике 37 преобразователь 1 работает аналогично преобразователю 2 дугового разряда. Импульсы генератора40 проходят по одному или другомуканалу управления через распределитель 23 и (24) импульсов, элементы ЗАПРЕТ 25 и 26 (27 и 281),формирователи 29 (30, ) импульсови поочередно включают тиристорно 6,71 и 8 , 9,(101, 11, и 12, 13 ),Частота импульсов постоянная иопределяет такую скважность импульсов тока мостовых инверторов приперезарядке дозирующих конденсаторов тока дугового разряда, скважность импульсов тока инверторовувеличивается или уменьшается, исоответственно изменяется длительность переходного процесса.Когда напряжение доэирукицего конденсатора 14(151) достигнет заданного уровня и полярности, компаратор 16 1 (17, ) переключает триггер31 и через формирователи 32 (331)импульсов включаются разрядных тириеторы 18(19), которые поочеред-,но передают энергию дозирующих конденсаторов 14(15) в выходной конденсатор 22Изменением скважности разрядныхимпульсов при передаче энергии ввыходной конденсатор 221 осуществляются процесс автоматического регулирования времяимпульсной модуляции истабилизация тока дугового разряда.При повышенной частоте генерато- .ра импульсов зарядка выходного конденсатора небольшими дозами энергииспособствует болееточной стабилизациинапряжения итока дугового разряда.