Способ стабилизации предразрядного напряжения емкостного накопителя с зарядным ключом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСГ 1 У БЛИК 16140 51)5 6 05 Е 1/5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ЕНИ К АВТОРСКО СВ ЕЛЬ ТВ(71) Филиал Всесоюзного электго института им, В,И,Ленина в(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦРЯДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЕНАКОПИТЕЛЯ С ЗАРЯДНЫМ(57) Изобретение относится ктельной технике и можетбыть в стабилизированных системах заряда мощных емкостных накопителей, работающих в частотно-импульсном режиме. Цель изобретения - повышение точности стабилизации предразрядного напряжения - достигается тем, что напряжение уставки формируют путем вычитания из опорного напряжения напряжения коррекции, полученного путем интегрирования и последующего усиления в 1/С раз, где С - емкость накопителя, сигнала, пропорционального зарядному току на интервале запирания зарядного ключа. При этом операцию сравнения напряжения уставки и напряжения заряда емкостного накопителя производят во время последующего зарядного цикла, 2 ил. отехническоТольятти ИИ ПРЕДРАЗМКОСТНОГО КЛЮЧОМ преобразова- использовано Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использованодля создания стабилизированных системзаряда мощных емкостных накопителей, ра-.ботающих в частотно-импульсномрежиме.Цель изобретения - повышение точности стабилизации за счет компенсации влияния инерционности тиристорного илидиодного ключа,На фиг.1 представлены временные диаграммы; на фиг,2 - схема, реализующаяспособ.,В момент времени 10 (фиг.1), когда напряжение заряда емкостного накопителядостигает напряжения уставки Оу, начинается принудительное запирание зарядноготиристорного или диодного ключа. Зарядный ток с момента времени 10 быстро уменьшается и достигает нулевого значения в момент времени 11, ДлитЕЛьнОСть 10 - 11 определяется конкретной сх раметрами узла принудительной ко зарядного тиристарного или диодн На интервале 10 - т 1 через емкостны тель протекает заряд, равный интервала емой и паммутации ого ключа. й накопиО 1= 12 бт.10мкостного накопителя станапряжения уставки Оу на а напряжениеновится большвеличину Ь 01= 01 Сн,зарядный ток емкостнгд ля акопите С момента времени т 1 до момента 1еэ зарядный тиристорный или диодный ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕключом 3, зарядный диодный ключ 4 и емкостный накопитель 5 с,датчиком 6 зарядногонапряжения. Датчик 7 зарядного тока черезуправляемый ключ 8 подключен к интегратору 9, выход которого через пропорциональный усилитель 10 связан сзапоминающим конденсатором 11, Напряжение уставки Оу и напряжение запоминающего конденсатора 11 подаются на блок12 вычитания, выход которого соединен содним иэ входов блока 13 сравнения. Второй вход блока 13 сравнения подключен кдатчику 6 зарядного напряжения, а выходсоединен с управляющими входами тиристорного ключа 3 и управляемого ключа 8,Устройство работает следующим образом.В момент первого заряда емкостногонакопителя 5 до напряжения уставки Оу срабатывает блок 13 сравнения и включает тиристорный 3 и управляемый 8 ключи.Поскольку заряд емкостного накопителя 5осуществляется через реактор 2, напряжение уставки Оу выбирается больше напряжения источника 1 зарядного напряжения,Поэтому включение тиристорного ключа 3сопровождается коммутацией зарядного тока и эапиранием зарядного диодного ключа4. Одновременно с началом коммутации свыхода датчика 7 зарядного тока на выходинтегратора 9 поступает сигнал07 = 12/К 7,где К 7 - коэффициент передачи датчика 7зарядного тока; пропорциональный зарядному току 12 на интервале коммутации.На выходе интегратора 9 к моменту полногозапирания зарядного диодного ключа 4 устанавливается напряжениев09= -12 от=К 7 ц,= ЛОн/К 7,де К 1 о = 1/Сн - коэффициент усиления проорционального усилителя 10,Запоминающий конденсатор 11, устаовленный на выходе пропорциональногосилителя 10, заряжается до напряженияю, которое затем поступает на один иэходов блока 12 вычитания. На входе блока3 сравнения устанавливается скорректироанное значение напряжения уставки, равое 1 40Оу = Оу - Ок = Оу - ЛО,В результате очередная коммутация зарядного тиристорного или диодного ключа аначинается в момент совпадения напряжения заряда емкостного накопителя с полученным значением уставки Оу .При 01 Ов напряжение коррекции Окположительно, ОуОу, а емкостный нако- г1питель эа время коммутации тиристорного иили диодного ключа доэаряжается от напряжения Оу до напряжения заданной уставки нОу, При 0108 напряжение коррекции Ок,уотрицательно, ОуОу, а емкостный накойитель за время коммутации тиристорного вили диодного ключа разряжается от напря 1жения Оу до заданной уставки Оу,1вУстройство (фиг.2) содержит источник 1 нЗарядного напряжения, к зажимам которогоподключены последовательно соединенныереактор 2, шунтированный тиристорным ключ протекает обратный ток, а через емкостный накопитель - заряд, равный заряду восстановления Цв тиристорного или диод- ного ключа, Напряжение емкосг ного нако-пителя уменьшается на величину 5ЛО 2= Ов Сн,После полного запирания зарядного тиристорного или диодного ключа напряжение емкостного накопителя в зависимости от соотношения величин ЛО 1 10 и Л 02 становится больше или меньше напряжения уставки Оу. Только при Л 01 = Л О 2 и, соответственно, 0 = Ов напряжение емкостного накопителя равно напряжению уставки Оу, В последнем случае инерцион ность зарядного ти ристорного или диодного ключа не влияет на точность стабилизации г 1 редразрядного напряжения.Для компенсации отклонения напряжеия заряда емкостного накопителя за время 20 запирания зарядного тиристорного или диодного ключа напряжение уставки Оу необходимо корректировать на величину возникшего отклонения, Напряжением коррекции Ок является результат интегрирова ния и последующего усиления в 1/Сн раэ зарядного тока на интервале запирания тиристорного или диодного ключа Ок= Х 12 сает=, 30С,- -(О-Ов) /С, =ЛО.,е Он - величина отклонения напряжения аряда емкостного накопителя от напряжеия уставки Оу. 35Скорректированное значение напряжеия уставки Оу определяется вычитанием1олученного напряжения коррекции Ок иззаданного значения напряжения уставки Оу Оу = Оу 010 = Оу - Л Он/К 7,После разряда емкостного накопителя 5тиристорный ключ 3 запирается, а зарядныйдиодный ключ 4 отпирается под действиемнапряжения источника 1 зарядного напряжения и начинается очередной зарядныйцикл, Скорректированное значение напряжения уставки Оу в течение всего зарядно 1го процесса поддерживается неизменным спомощью запоминающего конденсатора 11,поэтому включение тиристорного ключа 3происходит в момент заряда емкостного накопителя 5 до напряжения Оу . После пол 1ного запирания диодного ключа 4напряжение емкостного накопителя 5 при01Ов равноО 5= Кб Оу + ЛОн = Кб Оу - ЛОн"Кб/К 7+ ЛОн,где Кб - коэффициент передачи датчика 6зарядного напряжения.При 01Ов напряжение емкостногонакопителя 5 после полного запирания зарядного диодного ключа 4 устанавливаетсяравнымО 5 = КбОу - ЛОн = Кб Оу +Л Он"1х Кб/К 7 - ЛО.Как видно, при выполнении условия Кб== К 7, т,е. при равенстве коэффициентов пе-,редачи датчиков б зарядного напряжения 7зарядного тока, напряжение емкостного накопителя 5 после полного запирания диоцного ключа 4 равно напряжению заданнойуставки Оу,Таким образом, за счет коррекции напряжения уставки обеспечивается компенсация инерционости процесса выключениязарядного ключа 4. Если заряды 01, Ов в дальнейшем не изменяются, то на выходе пропорционального усилителя 10 и на зажимах запоминающего конденсатора 11 напряжение неизменно, Соответственно, не изменяются напряжение коррекции Ок и скорректированное значение напряжения уставки Оу .Изменение зарядов 01, Ов, вызванное,например, колебаниями напряжения источ ника 1 зарядного напряжения, установкойнового значения уставки Оу и другими причинами, сопровождается соответствующим изменением напряжения запоминающего конденсатора 11, Однако при сохранении 10 условия Кб = К 7 напряжение емкостного накопителя 5 будет всегда равно напряжению заданной уставки Оу, независимо от условий коммутации зарядного диодного ключа 4.15 Таким образом, предлагаемый способза счет коррекции напряжения уставки, обеспечивает компенсацию влияния инерционности процесса выключения зарядного тиристорного или диодного ключа при лю бой мощности емкостного накопителя, засчет чего достигается положительный эффект, заключающийся в повышении точности стабилизации предразрядного напряжения.25 формула и зоб ретен ияСпособ стабилизации предразрядногонапряжения емкостного накопителя с зарядным ключом, заключающийся в сравнении измеренного напряжения заряда на 30 выходе накопителя с напряжением уставкии запирании зарядного ключа в момент равенства сравниваемых сигналов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, напряжение устав ки формируют путем вычитания из опорногонапряжения напряжения коррекции, полученного путем интегрирования и последущего усиления в 1/Сн раз, где Сн - емкость накопителя, сигнала, пропорционального заряд ному току на интервале запираниязарядного ключа, при этом операцию сравнения производят во время последующего зарядного цикла.1614008 иг. 1 фиг. Я Составитель С.ЧернышеваТехред М,Моргентал дактор А.Маковск рректор Т.Пал оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3893 Тираж 651 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская нэб 4/5