Стабилизатор энергии выходных импульсов генератора

(11) 521651 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 01,10,76(51) М, Кл,Н 03 К 1/08Н 02 М 7/04 1 ооударстоенный комитет Соаета Миниотроа СССР по делам изооретений и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР ЭНЕРГИИ ВЫХОДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ГЕНЕРАТОРАИзобретение относится к импульсной технике, в частности, к устройствам питания импульсных газоразрядных ламп с повышенной частотой следования разрядных импульсов и может использоваться,предпочтительно, в устройствах с переменной частотой следования импульсов.По основному авт. св,410522 известен стабилизатор энергии выходных импульсов генератора, содержащий зарядный элект ронный ключ,С - контур, разрядный элект ронный ключ и схему стабилизации энергии 1.С - контура, состоящую из квадратичных усилителей тока и напряжения и сумматора.Недостатком такого устройства является 5 то, что стабильность энергии импульса в нагрузке обеспечивается только в случае постоянной частоты разряда накопительного конденсатора. При изменении частоты сле дования разрядных импульсов изменяется 20 энергия импульсов в нагрузке, Это обусловлено тем, что пауза между окончанием заряда накопительного конденсатора и началом его разряда связана с частотой следования разрядных импульсов. За время этой 25 паузы происходит саморазряд накопитель ного конденсатора. Саморазряд может происходить как за счет токов утечки в конденсаторе, так и по другим цепям, например, по цепи делителя напряжения обратной связи или по цепям выравнивающих резисторов зарядных и разрядных тиристоров. Учитывая, что величина энергии саморазряда изменяется в зависимости от времени заряженного состояния накопительного конденсатора, изменение частоты разрядов будет однозначно влиять на стабильность энергии импульсов в нагрузке.Целью изобретения является расширение допустимых пределов изменения частоты следования выходных импульсов.Это достигается тем, что стабилизатор дополнительно содержит множительное устройство и делитель напряжения, причем делитель напряжения включен на выходе сумматора, выход делителя напряжения соединен с первым входом множительного устройства, второй вход множительного уст ройства соединен с управляющим входом задающего генератора, а выход множительного устройства соединен с дополнительнымвходом сумматора.На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг, 2 представлены эпюры напряжения основных точек 5схемы.Стабилизатор энергии выходных импульсов генератора состоит из силовой зарядноразрядной цепи 1 и системы управления 2.Питание генератора осуществляется от источника постоянного напряжения 3. Импульсная нагрузка 4 подключена х выходной разрядной цепи генератора.В состав силовой цепи генератора входитзарядный электронный ключ, состоящий из 15зарядного тиристора 5, коммутирующего тиристора 7 и коммутирующего конденсатора 6;зарядный 1 С - контур, состоящий иззарядного дросселя 8, накопительного конденсатора 9 и разрядного (обратного) диода 10; и разрядный электронный ключ, состоящий из разрядного тиристора 11,Система управления осуществляет управление работой силовых зарядных и разрядных цепей генератора, Она состоит из согласующего трансформатора обратной связи 1 2,который соединен с входом интегратора 13.Этот интегратор преобразует напряжение зарядного дросселя в напряжение, пропорциональное току 3 С-контура. Выходэтого интегратора соединен с входом второго интегратора 14. Второй интегратор преобразует сигнал зарядного тока Ъ С - контура в сигнал, пропорциональный напряжению емкостного накопителя. Выходы интегра 35торов соединены с соответствующими входами квадратичных усилителей 15, 16 тока инапряжения, вйходные сигналы которых пропорциональны соответственно магнитной энегии зарядного дросселя и электрической40энергии емкостного накопителя, Выходыквадратичных усилителей тока и напряжениясоединены с входами сумматора 17, навыходе Которого образуется сигнал, пропор 45циональный энергии 1, С контура. Выходсумматора соединен с одним входом сравнивающего устройства 18, на другой его входподается опорное напряжение, которое пропорционально заданной энергии 1 С -контура.50Выход сравнивающего устройства соединенс управляющим электродом коммутирующеготиристора. Управление работой зарядного иразрядного тиристора осуществляет задающий генератор 19, выход которого соединенс управляющими электродами этих тиристоров.Для компенсации потерь электрическойэнергии накопительного конденсатора за время паузы в работе зарядной и разрядной 00 цепи генератора между входом и выходомсумматора включено множительное устройство 20, причем сигнал обратной связи с выхода сумматора поступает на вход множительного устройства с делителя напряжения 21,Другой вход множительного устройствасоединен с управляющим входом задающегогенератора.Стабилизатор энергии, выходных импульсов генератора работает следующим образом.Импульсом задающего генератора 19 запускается зарядный тиристор 5. При этомначинается колебательный заряд накопительного конденсатора 9 через зарядный дроссель 8 от источника постоянного напряжения 3, В момент достижения в зарядномЬС - контуре энергии заданного уровня сигналом сравнивающего устройства 18 запускается коммутирующий тиристор 7. В результате запуска коммутирующего тиристорапредварительно заряженный коммутирующийконденсатор 6 перезаряжается через Ь С -контур и источник питания. При перезарядекоммутирующего конденсатора зарядный тиристор 5 запирается, так как на его аноде действует отрицательное напряжение коммутирующего конденсатора относительно катода.В момент времени, когда напряжение на коммутирующем конденсаторе изменит свою полярность и будет по величине равно напряжению источника питания, открывается разрядный (обратный) диод 10 и магнитнаяэнергия дросселя 8 перекачивается в накопительный конденсатор 9. По окончании процесса заряда накопительного конденсатораимпульсом задающего генератора 19 отпирается разрядный тиристор 11. Отпирание этго тиристора вызывает разряд накопительного конденсатора на нагрузку 4, Далее процессы в силовой цепи генератора мощныхимпульсов повторяются,Работа системы управления стабилизатора основана на преобразовании напряжениязарядного дросселя в напряжение, пропорциональное энергии зарядного 3 С - контура.Интегрирование напряжения зарядного проселя осуществляется интегратором 13, аинтегрирование тока зарядного дросселя 8 интегратором 14. С выхода интегратора 13напряжение, пропорциональное току заряднсго 3 С - контура, поступает на вход квадратичного усилителя 15. С выхода интегратора 14 напряжение, пропорциональное напряжению на конденсаторе 9, подается навход второго квадратичного усилителя 16.С выходов квадратичных усилителей 15и 16 напряжения, пропорциональные энергиизарядного дросселя и конденсатора, поступают на вход сумматора 17 и на его выходеобразуется напряжение, пропорциональное энергии, запасенной в 1. С - контуре. Это напряжение используется для управления коммутирующим тиристором 7 с помощью сравнивающего устройства 18, которое срабаты вает в момент равенства выходного напряжения сумматора и опорного напряжения.При изменении частоты разряда накопительного конденсатора 9 в работе генератора мощных импульсов могут возникать цау- ф зы, в течение которых накопительный конденсатор должен находиться в заряженном состоянии, В этом случае в зависимости от интервала паузы будет происходить разряд этого конденсатора по цепям токов утечки через тиристоры и через цепи выравнивающих резистивных цепочек зарядных и разрядных тиристоров.Напряжение коррекции энергии накопительного конденсатора, вводимое с помощью дополнительной обратной связи для устранения влияния накопительного конденсатора в зависимости от величины паузы заряженного состояния накопительного конденсатора вырабатывает множительное устройство 20. Для этого с выхода сумматора 17 поступает сигнал, пропорциональный энергии конденсатора, который через делитель напряжения 21 поотупает на вход множительного устройства 20.Время заряженного состояния накопительного конденсатора 9 связано с частотой его разряда, поэтому на второй вход множительного устройства с управляющего входа задающего генератора 19 поступает напряжение, которое пропорционально частоте разряда накопителя. Выходное напряжение множительного устройства, пропорциональное энергии потерь при подразряде конденсатора, поступает в виде сигнала отрицательной обратной связи на дополнительный вход множительного устройства. Эпюры фиг. 2 показаны для двух характерных частот следования разрядных импуль; сов.На эпюре й показано напряжение на накопительном конденсаторе в случае наличия множительного устройства (сплошная линия) и при его отсутствии (пунктирная линия);на эпюре б показан ток зарядного 1 С-контура; на эпюре б показан выходной сигнал множительного устройства.Предлагаемый стабилизатор энергии выходных импульсов генератора наиболее предпочтительно использовать в тех случаях, когда частота повторения импульсов переменная, а накопительный конденсатор по условиям работы должен находиться в заряженном состоянии и в устройствах питания импульсных газоразрядных ламп ОКГ с повышенной частотой следования импульсов.Формула изобретенияСтабилизатор энергии выходных импульсов генератора по авт,св,410522, о тл и ч а ю щ и й с я тем что, с целью раоширения допустимых пределов изменения частоты следования выходных импульсов, он дополнительно содержит множительное устройство и делитель напряжения, причем делитель напряжения включен на выходе сумматора, выход делителя напряжения соединенс первым входом множительного устройства,второй вход множительного устройства соединен с управляющим входом задающего генератора, а выход множительного устройства соединен с дополнительным входом сумматора,