Способ плавного регулирования энергии накачки в системах питания окг

. Кл,05 В 41/3 и исоединением зая сударствеииыи комитетоввта Ииииотров СССРоо делам изобретвиийи откритий 23) Приоритет43) Опубликовано 25 53) УДК 621.Э.032. .4(088.8) 6.78.Бюллетень 2) Дата опубликования описания 22,05,7 2) Авторы изобретени В,Валявко, Б. В. Крылов и А. А. Мозг удового Красного Знамени инс АН Белорусской ССР 71) Заявител из ики(54) СПОСОБ ПЛАВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗНЕРГИ НАКАЧКИ В СИСТЕМАХ ПИТАНИЯ ОКГ еиства а; на Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть испрльзовано дпя плавной регулировки энергии накачки в системах питания оптических квантовых генераторов (ОКГ), работающих в режиме одиночных и часто повторяющихся вспыщек.Известны способы регулировки энергии накачки ОКГ, основанные на зарядке рабочей батареи конденсаторов с последующим разрядом ее на лампу накачки активного гела ОКГ, согласно которому при достижении на рабочей батарее требуемого уровня напряжения процесс заряда батареи преры вается с помощью специального ключевого устройства, что приводит к усложнению устройства 1,Известны также способы плавной регулировки энергии, раэряжаемой на импульсную газоряэрядную лампу, согласно которым конденсатор заряжается до напряжения источника питания затем осуществляет ся предварительный разряд его до требуемого уровня напряжения, прерывание раз-2ряда с помощью ключевого устройства и раряд конденсатора на лампу 2,.Недостаток указанного способа заключается в необходимости прерывания силь ных токов предварительного разряда конденсатора и связанной с этим сложностьюи высокой стоимостью ключевого устройства, а также в низком КПД, обусловл нном бесполезным рассеянием энергии набалластном сопротивлении.Баль изобретения - повышение КПО инадежности способа плавного регулированияэнергии накачки в системах питания ОКГ.Зто достигается тем, что предваритель 15 ный частичный разряд батареи конденсато;ра производят беэ прерывания токов разряда на вспомогательный накопитель енергии, затем энергия, отведенная во вспо- .могательный накопитель, возвращается вбатарею конденсаторов или используется поиному назначению,На фиг, Х показана блок-схема устройства для осуществления данного способа;на фиг. 2 - вариант устро" дпя реали- Ж эации предлагаемого способ фиг, 3график изменения напряжения на рабочейбатарее конденсаторов, где Ц - максимальное значение напряженчя на выходе выпрямителя; 01 - заданное напряжение, при котором в батарее конденсаторов остается тре 5буемая энергия; т.о- момент открытия управляемого вентиля Уй (фиг. 2); 1 - момент подачи поджигающего импульса на лампу накачки. Пунктирной линией показано изменение напряжения на батарее конденсаторов в случае, когда поджигающий импульсна лампу накачки не подается.Предлагаемый способ предусматриваетзаряд от силового выпрямителя 1 рабочейбатареи конденсаторов 2, частичный разряд ее через управляемый ключевой элемент 3 на вспомогательный накопитель 4энергии до требуемого напряжения, последующий разряд на лампу 5 накачки, а также возврат энергии со вспомогательногонакопителя 4 в батарею конденсаторов 2,Устройство работает следующим образом,Батарея конденсаторов Сзаряжаетсяс помощью силового трансформатора Тр 1 25и выпрямителя йдо максимального значения напряжения 3 о на выходе выпрямителя, После подачи открывающего импульса в момент о на управляемый вентильУО начинается отвод энергии из батареи зоконденсаторов на индуктивность Ь. Еслина лампу накачки Л 1 не подается в дальнейшем импульс поджига, то напряжение на ра.бочей батарее изменяется по сичусоидальному закону (сопротивлением индуктивности можно для простоты пренебречь, соот-"вествующий график - пунктирная линия нафиг. 3). В первые полпериода процессаперезарядки ток течет через управляемыйвентиль УД, во вторые полпериода - 4 Очерез неуправляемый вентиль й. Прийзменении направления тока в контуре, Сна обратное управляемый вентиль запирается, и новый цикл колебаний возможен лишь,при подаче на вентиль открывающего импульса,Для осуществления вспышки лампы Лв момент времени 1когда напряжениена конденсаторной батарее упало до величины 0т.е. в ней осталось требуе 50мое количество энергии, подается импульсподжига, и батарея разряжается на лампу Л 1Напряжение на батарее падает до нуля(сплошная линия на фиг.3), После этоголампа гаснет и тока в дальнейшем не проводит, Поскольку в индуктивности Ьпро;должает протекать ток, напряжение на батарее С,о, меняет знак и нри обратнойполярности растет до тех пор, пока энергия, накопленная в индуктивности в видеэнергии магнитного поля, не перейдет вэнергию электрического поля конденсаторной батареи С ц .Затем так же, как в случае, когда импульс поджига на лампу не подается, происходит второй полупериод цикла перезарядки.В результате напряжение на батареепринимает первоначальную полярность, апо величине будет меньшим, так как в батерею возвращается только часть энергии,отведенная предварительно в индуктивность,В дальнейшем рабочая батарея снова дозаряжается от выпрямителя до напряженияУо, и цикл работы может быть повторен.Исключение в предложенном способенеобходимости прерывания сильных токовпредварительного разряда батареи конденсаторов, а также устранение бесполезногорассеяния энергии позволяет повысить надежность и КПО устройств, работающихпо данному способу.Помимо питания ламп накачки ОКГ предложенный способ может быть использованпри реализации различных устройств, основанных на часто повторяющемся процессезаряда емкостного накопителя с последующим мощным кратковременным разрядомего на потребитель энергии. Примерами могут служить электроискровая обработка.металлов, получение электрогидравлическогоэффекта Юткина питание различных импульсных устройств и т.д. Энергия, отведеннаяво вспомогательный накопитель, помимовозвращения в рабочую батарею может бытьиспользована для питания электро- и магнитооптических затворов,Формула изобретенияСпособ плавного регулирования энергиинакачки в системах питания ОКГ, основанный на заряде рабочей батареи конденсаторов до амплитудного значения напряженияна выходе источника питания, частичномразряде его до требуемого напряжения иоследукнцем разряде на лампу накачки,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения надежности и КПД, частичный разряд батареи производят без прерывания разрядного тока на вспомогательныйнакопитель энергии для дальнейшего ее использования.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Вакуленко В. М. Заряд емкостногонакопителя от сети переменноно напряжения, ПТЭ,.5, 1970,2. Патент США 3684917 кл, 315-151,1972.аэ 3 ЭОЗЛБНИИПИ Тираж 992 ПодписноеГосударственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий13036, Москва, Ж-";й, Раушская наб., д. 4/5лиал ППП Патент", г. Ужгород, ул Проектная, 4