Устройство для заряда емкостного накопителя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК О 4 9) (11)1 ) 5 Н 03 К 3/5 3 248 то трой- ителя ни- онниковы наые накоп ти та- -29 емя СССР 1987. ЕИКОСТНОваа на- ппенний, сФ лектр ано в итанияпользует 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР(56) Булатов О.Г. Полупровзарядные устройства емкостителей энергии. М.: Радио и1 986, с. 48, рис, 3,4 а,Авторское свидетельствоУ 1304178, кл, Н 05 В 41/3(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДАГО НАКОПИТЕЛЯ(57) Изобретение относитсятехнике и может быть исполустройствах, в которых длянагрузки постоянным током ся заряжаемыи от сети переменно ка накопительный конденсатор. Ус ство для заряда емкостного накоп содержит трансформатор 1 с тремя мотками, входные шины 2 и 3 исто ка переменного тока, дозирующие денсаторы 4 и 5, диодный мост 6 копительный конденсатор 7, выход шины 8 и 9, тиристор 10, Введени ристоров 11 - 13, диодов 14-21, билитронов 22, 23 и резисторов 2 позволяет двухкратно уменьшить в заряда накопителя путем использо ния для этого каждого полупериод пряжения переменного тока и повь ного суммарного перепада напряже 1 ил5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вустройствах, в которых для питаниянагрузки постоянным током используется заряжаемый от сети переменного тока конденсаторный накопитель.Цель изобретения - уменьшение времени заряда накопителя,На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства,Устройство содержит трансФорматорс тремя обмотками, первь 1 й и второйвыводы первой обмотки которого подключены к соответствующим входным шинам 2 и 3 источника пе ременного тока,а первый и второй нынодь: второй об-мотки трансформатора 1 соединены четеэ соответствующие дозирующие конпенсаторы 4 и 5 с соответствующимиходами диодного моста б, первый выход которого подключен к первой обкладке накопительного конденсатора 7и первой выходной шине 8, вторая выХодная шина 9 соединена со второй обКладкой накопительного конденсатора7, первый 10, второй 11, третий 12 ичетвертый 13 тиристоры первый 14,второй 15, третий 1 6, четвертый 17,Пятый 18, шестой 1 9, седьмой 20 ивосьмой 21 диоды, первый 22 икоторой 23 стабилитроны первый 24,которой 25, третий 26, четвертый 27,пятый 28 и шестой 29 резисторы, четвертую обмоткутрансформатора, причемПервые обкладки первого 4 и второго 5,позирующих конденсаторов, через катод-анод соответствующего тиристора30 и 11 подключены ко вторым обкладкам соответственно второго 4 и первоГо 5 дозирующих конденсаторон, первыйТиристор 10 шунтирован последовательно включенными в обратном направленииПервым диодом 14 и третьим тиристором12, второй тиристор 11 ьтунтирован последовательно включенными в обратномнаправлении вторым диодом 15 и четвертым тиристором 13, третья обмоткатрансформатора 1 шунтиронана последовательно включенными третьим диодом16, первым резистором 24 и первым,стабилитроном 22 четвертая обмоткатрансФорматора 1 шунтирована последовательно включенными четвертым циодом17, вторым резистором 25 и вторымстабилитрочом 23, анод третьего диода 16 соединен через согласованновключенные пятый 18 и шестой 19 дио- ь ды с катодами соответственно первого 10 и четвертого 13 тиристоров, анод четвертого диода 17 соединен через согласованно включенные седьмой 22 и восьмой 21 диоды с катодами соответственно второго 11 и третьего 1 2 тиристоров, анод первого стабилитрона 22 подключен через соответственно третий 26 и четвертый 27 резисторы к управляющим электроцам соответственно первого 10 и четвертого 13 тирис - торов, анод нто рого с табилит рона 23 подкл;очен через соответственно пятый 28 и шестой 29 резисторы к управляющим электродам второго 11 итретьего 12 тнристо-рон вторая обкладка накоп ительного конденсатора 7 соединена со вторым выхо- дом диодного моста б,Устройство работает следующим образом.Входное напряжение шин 2 и 3 источника переменного тока через трансФорматор 1 и первую обмотку (в соответствии с коэФФициентами трансФормации) наводит во второй, третьей и четвертой обмотках напряжение переменного тока заданньгх номиналов, Начала обмоток обозначены на схеме точками Под действием напряжения переменного тока второй обмотки трансФорматора 1 образуется импульс тока по направлению сплошной стрелки н цепи;. дозирующий конденсатор 5, первый диод 30 диодного моста 6, накопительный конденсатор 7, второй диод 31 диодного моста б, дозирующий конденсатор 4 в положительный полупериод напряжения и в направлении пунктирной стрелки при отрицательном полупериоде напряжения по цепи: дозирующий конденсатор 4, третий диод 32 диодного моста б, накопительный конденсатор 7, четвертый диод 33, диодного моста 6 дозирующий конденсатор 5, Импульс тока от положительной полуьолны напряжения переменного тока в третьей обмотке заряжает доэирующие конденсаторы 4 и 5 до напряжения постоянного тока, полярность которого обозначена на схеме без скобок, и от отрицательной полуволны во второй обмотке в .до напряжения постоянного тока, полярность которого обозначена на схеме в скобках, Номинал напряжения третьей и четвертой обмоток меньше номинала. второй обмотки и обусловлен параметрами входных цепей тиристоров 1 0 в .13, Напряжение тре47041 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 15 тьей и четвертой обмоток прикладывается к элементам 1 б, 22, 24 и 17, 23, 25 соответственно, где формируются остроконечные импульсы для включения тиристоров 10 - 13, причем на резисторе 24 формируется импульс только в положительную полу- волну, а на резисторе 25 - только в отрицательную полуволну (благодаря отсекающему действию диодов 1 б и 17 соответственно) .Величины напряжения третьей и четвертой обмоток и номинала стабилитронов 22 и 23 выбраны из расчета формирования остроконечных импульсов в момент достижения напряжением перемен. - ного, тока значения, близкого к амплитудному, При положительной полуволне напряжения начинается заряд (перезаряд) дозирующих конденсаторов 4 и 5 проходящим через них импульсом тока, заряжающего накопительный конденсатор 7 (емкость накопителя много больше дозирующей емкости конденсаторов 4 и 5), Зарядившись (перезарядившись) до напряжения, близкого по величине кполовине амплитуды напряжения второй обмотки трансформатора 1, дозирующие конденсаторы 4 и 5 (эти конденсаторы имеют одинаковую емкость) дозарядятся до значения около ампли.туды напряжения второй обмотки, но уже через тиристоры 10 и 13 и диод 15, так как тиристоры 10 и 13 получают включающий остроконечный импульс по цепям. стабилитрон 22, резистор ." 26, вход тиристора 10, диод 18 и диод 16; и стабилитрон 22, резистор 27, вход тиристора 13, диод 19 и диод 16 соответственно, При уменьшении напряжения переменного тока от амплитуды до нуля через заряженные дозирующие конденсаторы.4 и 5 прекращается ток.и тиристоры 1 О, 13 самовыключаются, С изменением знака напряжения переменного тока начинается действие отрицательной полуволны напряжения, в ре" зультате чего происходит перезаряд дозирующих конденсаторов 4 и 5 в обратном направлении (полярность обозначена на схеме в скобках) сначала до почти половины амплитудного значения, а затем (так же как и при положительной полуволне) до значения около амплитудного через тиристор 11 и тиристор 12 и диод 14, так как тиристоры 11 и 12 получают включающий остроконечный импульс по цепям: стабилитрон 23, резистор 28, вход тиристора 11, диод 20 и диод 17, и стабилитрон 23, резистор 29, вход тиристора 12, диод 21 и диод 17 соответственно. При уменьшении напряжения переменного тока от амплитуды отрицательной полу- волны до нуля через заряженные дозирующие конденсаторы 4 и 5 опять прекращается ток и тиристоры 11 и 12 самовыключаются. Затем за отрицательной полуволной опять следует положительная полуволна напряжения переменного тока второй обмотки трансформатора 1 и вышеописанный процесс повторяется до тех пор, пока накопительный конденсатор 7 не зарядится до заданного значения напряжения, при котором его энергия отдаетсяв шины 8 и 9 нагрузки (электроэлементы, обеспечивающие разряд накопительного конденсатора 7 на нагрузку, на схеме не показаны).Ввиду того, что накопление энергии в накопителе протекает при кажцом полупериоде напряжения переменного тока и при повышенном суммарном перепаде напряжений в цепи формирования зарядных импульсов тока, процесс нарастания напряжения постоянного тока на накопительном конденсаторе 7 ускоряется. Это ускорение (по сравнению с прототипом) . оценивается почти как двухкратное, ибо почти двойной перепад напряжений на дозирующих конденсаторах обусловливает формирование соответствующих зарядных импульсов тока в накопителе, Ускорение заряда накопительного конденсатора позволяет интенсифицировать режим питания импульсной нагрузки. Так, питание импульсного источника света в базовом объекте - "Иаячной безлинзовой системе ИБС" при двойном ускорении заряда накопительного конденсатора (за. - ряд конденсатора емкостью 300 мкФ эа,/ 0,3 с, вместо 06 е) позволяет вдвое увеличить энергию каждой вспышки (за счет увеличения емкости накопительного конденсатора до 600 мкФ) и сократить количество блоков световых импульсных излучателей, участвующих в формировании составного проблеска светового сигнала заданной суммарной сипы света.Ф о р м у л а изоб ретения Устройство для заряда емкостногонакопителя,. содержащее трансформаторс тремя обмотками, первый и второйЗаказ 84/90 Тираж ббО ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5е Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 выводы первой обмотки которого подключены к соответствующим входным шинам источника переменного тока, а первый и второй выводы второй обмотки трансформатора соединены через со 5 ответствующие дозирующие конденсаторы с соответствующими вхоцами диодного моста, первый выход которого подключен к первой обкгЬдке накопительного конденсатора и,первой выходной шине, вторая выходная шина соединена с второй обкладкой накопительного конденсатора, первый тиристор, о т л и -а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени заряда накопителя, в него введеньг второй, третий, четвертый.тиристоры, с первого по восьМой диоды, первый и второй стабилитроны, с первого по шестой резисторы ,и четвертая обмотка трансформатора, Причем первые обкладки первого и второго дозирующих конденсаторов через катод-анод соответствующего тиристора подключены к вторьв обкладкам со ответственно второго и первого дозирующих конденсаторов, первый тиристор шунтирован последовательно вклю ченными в обратном направлении пер - вым диодом и третьяк тиристором, вто30 рой тиристор шунтирован последовательно включенньии в обратном направ-лении вторым диодок и четвертым тиристором, третья обмотка трансформатора шунтирована последовательновключенными третьим диодом, первьмрезистором и первым стабилитроном,четвертая обмотка трансформатора шунтирована последовательно включеннымичетвертым диодом, вторым резистороми вторым стабилитроном, анод третьего диода соединен через согласованновключенные пятый, шестой диоды с катодами соответственно первого и четвертого тиристоров, анод четвертогодиода соединен через согласованновключенные седьмой и восьмой диоды скатодами соответственно второго итретьего тиристоров, анод первогостабилитрона подключен через третийи четвертый резисторы к управляющимэлектродам соответственно первого ичетвертого тиристоров, анод второгостабилитрона подключен через пятый ишестой резисторы к управляющим электродам соответственно второго и третьего тиристоров, вторая обкладка накопительного конденсатора соединенас вторым выходом диодйого моста.