Генератор импульсов тока

Изобретение относится к электро-технике, в частности к мощным генераторам импульсных токоч.Цель изобретения - у.,учшение тех 5нико-экономических и эксплуатационных характеристик путем снижения массы и стоимости, увеличения КПД и надежности генератора импульсов тока,что достигается исключением дросселя насыщения и снижения остаточногонапряжения на механическом размыкателе в момент его отключения.На фиг.1 изображена схема предлагаемого генератора импульсов тойа; на фиг.2 - схема генератора импульсов тока с третьим управляемымключом.Генератор импульсов тока (фиг.1)содержит источник 1 постоянного тока, 20,соединенный последовательно с индуктивностью 2, механический размыкатель 3, параллельно которому включены клеммы 4 для подключения нагрузки, первый управляемый ключ 5, соеди,ненный с конденсатором 6 через вспомогательную индуктивность 7, диод 8,подключенный параллельно механическому размыкателю 3, вспомогательныйвентильный ключ 9, соединяющий аноддиода 8 и катод первого управляемогоключа 5, и второй управляемый ключ10, соединяющий анод первого управляемого ключа 5 с конденсатором 6,Генератор импульсов тека (фиг.2)дополнительно содержит третий управляемый ключ 11, включенный междуанодом первого управляемого ключа 5и вторым управляемым ключом 10,с клеммой для подключения нагрузки.Генератор импульсов тока работает следующим образом.Предварительно производят зарядкуконденсатора 6 в соответствии с полярностью, указанной на фиг.1 ифиг.2. Через замкнутый механическийразмыкатель 3 осуществляют питаниеиндуктивности 2 от источника 1 постоянного тока. В индуктивности 2накапливается энергия, равная1 1й 2 где Ь - индуктивность индуктив 1ности 2;1 - ток через индуктивность 2.55При включении первого управляемого ключа 5 конденсатор 6, разряжаясь, создает ток в контуре, состоящем из ключа 5, вспомогательной индуктивности конденсатора 6 и механического размыкателя 3, Разряд конденсатора происходит при синусоидальном изменении тока конденсатора 6 и индуктивности 7. При этом начальное значение энергии конденсатора 6 равноС У6 2где С - емкость конденсатора 6Н- напряжение предварительногозаряда конденсатора 6.Амплитуда тока во вспомогательной индуктивности 7 достигает максимума при равенстве нулю напряжения на конденсаторе 6, при этом в ней накапливается энергия, равная1,Т21где Ь - индуктивность вспомогательТной индуктивности 7,1 - амплитуда тока вспомогательной индуктивности 7,Пренебрегая потерями, можно. считать, что Мт=ЫНачальное напряжение на конденсаторе выбирают таким, чтобы 1 7 т 1 .Когда ток рассматриваемого контура становится больше тока индуктивности 2, отключают механический размыкатель 3. В результате ток начинает протекать, через диод 8, т.е. от катода к аноду. Последнее оказывается возможным только тогда, когда ток контура больше встречно ему направленного тока индуктивности 2, в результате чего диод 8 оказывается включенным, а напряжение на механическом размыкателе 3 практически оказывается равным падению напряжения,на открытом диоде.Параметры процесса разряда конденсатора 6 выбираются такими, чтобы время включенного состояния диода 8 было достаточным для полного отключения механического размыкателя Э. При этом отключение механического размыкателя Э происходит достаточно надежно и без искрения.Когда ток разряда конденсатора Ь становится равным току индуктивности 2 диод 8 запирается и ток начинает протекать по контуру, состоящему из управляемого ключа 5, вспомогательной индуктивности 7, конденсатора 6 и источника 1 постоянного тока. Из-за значительной величины индуктивности 2 ток в контуре на этом интервале времени остается постоянным, а напряжение на конденсаторе Ь изменяется линейно. При достижении на конденсаторе 6 напряжения, равного напряжению нагрузки в гене О раторе импульсов тока, изображенном ,на фиг.1, управляемый ключ 5 закрывается и ток индуктивности 2 начинает протекать через нагрузку. В этот же момент производят включение вентильного ключа 9. Энергия, накопленная во вспомогательной индуктивности 7, переходит в конденсатор 6, при этом ток в цепи: вентильный ключ 9, вспомогательная индуктивность 7 и конденсатор 6 спадает по косинусоиде к нулю, конденсатор 6 перезаряжается до положительного напряжения и вентильный ключ 9 запирается. При достижении током нулевого значения 25 производят включение второго управляемого ключа 10, в результате чего энергия конденсатора 6 передается внагрузку.30В генераторе импульсов тока (фиг.2) подключение нагрузки к цепи .индуктивности 2 осуществляют в момент . времени, когда закрывается управляемый ключ 5, путем включения третьего управляемого ключа 11. При этом к нагрузке напряжение прикладывается с более крутым передним фрон 1том. Формула изобоетения1. Генератор импульсов тока, содержащий источник постоянного тока, последовательно соединенный с первым выводом индуктивности, механический размыкатель, параллельно которому включены клеммы для подключения нагрузки, первый управляемый ключ, конденсатор, вспомогательную индуктивность, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения техникоэкономических и эксплуатационных характеристик путем снижения массы и увеличения КПД, в генератор введен диод, подключенный параллельно механическому размыкателю, вспомогательный вентильный ключ, второй управляемый ключ, причем анод диода . подключен к отрицательной шине источника постоянного тока, первой обкладке конденсатора и аноду вспомогательного вентильного ключа, катод которого подключен к катоду первого управляемого ключа, выполненного вентильным, и через вспомогательную индуктивность - к второй обкладке конденсатора и первому выводу второго управляемого ключа, второй вывод которого соединен с анодом первого управляемого ключа катодом диода, вторым выводом индуктивности.2. Генератор по п1, о т л ич а ю щ и й с я там, что анод первого управляемого ключа соединен с вторым выводом второго управляемого ключа и клеммой нагрузки через третий управляемый ключ.465946Составитель А.Петров Редактор А.Ревин Техред М.ДидыкКорректор С.Шекмар Заказ 954/53 Тираж 879 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент" г. Ултород, ул. Гагарина 101