Устройство для заряда накопитель-ных конденсаторов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Союз СоветсиииСоциалистическиеРеспублик и 813716(22) Заявлено 30,10,78 (2) 2681977/18-21с присоединением заявки РЙво делан изооретеиий и отирытий(72) Авторы изобретения Ю, И. Кован н Д. Б. Кофман Московский ордена Ленина авиационный кисти т им. Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВИзобретение относится к импульсной электротехнике и может быть использовано в качестве импульсного источника питания ддя установок электроискровой обра-ботки металлов, систем радиолокации и др.Известно устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее повыщакеций трансформатор и копебатепьный зарядный контур, позвопяюший осушестидить ступенчатый заряд накопительныхО конденсаторов, в котором .соответствуюшим выбором коэффициентов трансформации каждой секции повышающего трансформатора может быть обеспечено равномерное потребление средней величины энергии3 от первичной сети на каждой ступени .1 Недостатком устройства является снижение тока потребления до нуля на каж дой ступени заряда, что ухудшает форму напряжения первичной сети. Снижение добротности зарядного контура на каждой последукзцей ступени заряда вследствие повышения коэффициента трансформация2повышающего трансформатора ухудшаетКНД. устройства.Известно устройство ддя заряда накопительных конденсаторов, содержащее параллельно соединенные накопительные конденсаторы и коммутирующие полупроводниковые приборы, предназначенные для формирования импульсов большой амплитудыи малой длительности 2.Недостатком его является наличие искажений формы напряжения первичной сети при работе устройства,Наиболее близким по технической сущности к иеизбретению является устройство,содержащее накопительные конденсаторы,цепи индикации напряжения, состоящие иэпоследоватежно включенных резистора,стабнлитрона и вспомогательного конденсатора, а также шины и коммутирующиетиристоры с ограничительными резисторами в целях управляющих электродов, причем каждый ограничительный резистор подключен к одной иэ обкладок вспомогательного конденсатора предыдущей цепи инди 813716 4кации, а другие обкладки этих конденсаторов тГодсоединены к первой шине устройства Г 33.Недостатком данного устройства является неравномерность тока потребления в течение зарядного цикла, что ведет к искажениям формы напряжения первичного источника питания.Бель изобретения - улучшение формы напряжения первичного источника питания,Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее на-копительные конденсаторы, цепи индикации напряжения, состоящие иэ последовательно включенюых резистора, стабилитрона и вспомогательного конденсатора, а также шины и коммутирующие, тиристоры с ограничительными резисторами в цепях уп равпяющих электродов, причем каждый огрйничительный резистор подключен к одной иэ обкладок вспомогательного конденсатора предыдущей цепи индикации, а дру гие обкладки этих конденсаторов подсоединены к первой шине устройства, введены два дросселя, причем вторая шина уст рОйства раэветвлена на две цепч, в каждую иэ которых включен один из дросселей, к свободному концу обмотки первого дросселя подключена одна иэ обкладок каждого нечетного накопительного конденсатора, а к свободному концу обмотки второго дросселя - каждого четного накопительного конденсатора, коммутирукщие тиристоры совместно с накопительными конденсаторами образуют последовательные цепи, параллельно каждой из которых, кроме последней, подсоединены цепи индйкации напряжения, а катоды коммутирукцих тиристоров соединены с первой шиной устройства.Кроме того, между величиной напряжения стабилизации стабилитронов цепей индикации и величиной напряжения источника питания устройства выбирается следук- щее соотношение: 40 45 1 ст= (1 1 1 5)Ею 50 55 где и - напряжение стабилизации стабилитронов;Е - напряжение источника питания.На фиг. 1 представлена схема устрой ства для заряда накопительных конденсаторов; на фиг. 2 - эпюра тока потребления этого устройства.Устройство для заряда накопительных конденсаторов содержит цепи, состоящие иэ последовательно соединенных накопи 5 10 15 20 25 30 35 тельных конденсаторов 1-5 и коммутирукщих тиристоров 6-10 с ограничительными резисторами 11-14 в цепях управляющих электродов. Параллельно каждой, кроме последней, из укаэанных цепей, включающих накопительный конденсатор и тиристор, подсоединены цепи индикации напряжения, состоящие иэ последовательновключенных резисторов 15-18, стабилитронов 19-22 и вспомогательных конденсаторов 23-26. Каждый ограничительныйрезистор 11-14 подключен к одной иэ обкладок вспомогательного конденсаторапредыдущей цепи индикации, в другие обкладки этих конденсаторов 23-26 н катотоды коммутирующих тиристоров 6-10подсоединены к первой (минусовой) шинеустройства, вторая (плюсовая) шина устройства разветвлена на две цепи, в каждую из которых включен один из дросселей 27 и 28 (фиг. 1). К другому концуобмотки дросселя 27 подключена свободная обкладка каждого нечетного конденсатора (2 и 4).Устройство работает следукщим образом,При подаче отпирающего импульса науправляющий электрод тиристора 6 последний открывается и начинается заряд накопительного конденсатора 1 по цепи, включающей тиристор 6 и дроссель 27. форма кривой тока заряда показана на фиг. 2,После того, как конденсатор 1 зарядитсядо напряжения, равного напряжению стабилизации стабилитронов цепей индикации,пробивается стабилитрон 19, и осуществляется быстрый заряд вспомогательного конденсатора 23, так как величина его емкости выбирается значительно меньшей,чем величина емкости накопительного конденса тора. Вспомогательный конденсатор 23 является источником в цепи управления тиристора 7, отпирание которого приводит к началу заряда следукхцего накопительного конденсатора 2 по цели, включающей тиристор 7 и дроссель 28, Таким образом, заряд конденсаторов 1 и 2 в течение некоторого времени идет одновременно (фиг. 2), К моменту отпирания тиристора 8 заряд конденсатора 1 закончени дроссель 27 обесточен что позволяет начать заряд конденсатора 3 через тот же дроссель 27. При этом в течение некоторого времени идет одновременный заряд конденсаторов 2 и 3. Процесс заканчивается зарядом последнего ( на фиг. 2- пятого) накопительного конденсатора. В результате все накопительные конденсато ры оказываются заряженными с высокимКПВТ обеспечиваемым колебательным зарядом, до напряжения одной величины.В зависимости от вепичнны добротйости .колебательного контура форма тока заряда несколько меняется. С этим обстоятепьством связан тот факт, что напряже, ние стабилизации стабилитронов Уст рекомендуется выбирать равным 1,1-1,5 от напряжения питания устройства. В этом случае большев значение коэффициента со-. щ .ответствует контуру с добротностью порядка 10 и выше, а меньшее " контуру с веинчиной добротности 2-4. В этом сну чае сдвиг во времеыи между моментами начала заряда двух соседних накопнтень-Ф ных конденсаторов соответствует минимальному значению оэффипиеита пуньсаций результирукщего тока потребиеиня устройства (фиг, 2).Снижение коэффициента пупьсации тока щ потребления улучшает форму напражения первичного источника питания Это оМто ятельство имеет весьма существенное значеыие в случае ыспопьзованна в качестве такса о источника бортсети ограниченной мощности, так как модупация (изменение) напряжения первичного источника питания неблагоприятно сказывается на работе навигационной н прочей аппаратуры, питающейся от этого же источника. МВ предпагаемом устройстве установка коммутирующих тиристоров поспедователь,ыо с накопительными оыдеысаторами ис кпючает потери в тиристорах ири заряде ;соседних секций конденсаторов, что повышает КПД (чнспо накопительных коиден ,саторов может быть аобым необходимым).формула изобретения1. Устройство для заряда накопитеа ыых конденсаторов, содержащее накопитель.ные конденсаторы, цепи индикации напря жениа, состоящие из поспедовательно вклю ченных резистора, стабилитроыа и вспомо4 Ф гательного конденсатора, а также шины и коммутирукзцне тиристоры с ограиичи тельными резисторами в цепях управляющих эвпектродов, причем каждый ограничнтепьный резистор подключен к одной ызсобкладок вспомогательного конденсатора предыдущей цепи индикации, а другие обкладки этих конденсаторов подсоединены к первой анне устройства, о т л н ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения формы напряжения первичного источника питания, в устройство введены два дроссепя, причем вторая шина устройства разветвлена на две цепи, в каждую из которых вкиючен один иэ дросселей,. к свободному,кощу обмотки перЬого дросселя цодкпючена одна из обкладок каждого нечетного накопительного конденсатора, а к свободному кощу обмотки второго дросселя-каждого четного накопительного конденсатора, коммутирующые тнристоры совместно с накопительными конденсаторамн соединены в последоватепьные цепи, ыаралпепьно каждой из которых, кроме последней подсоединены цепи индикации напряжения, а катоды коммутирукзцих тнрис"горов соединены с первой шиной устройства,2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что между величиной напряжения стабыпнэацни стабилнтронов цепей индикации н величиной напряжения источника питания устройства выбрано следующее соотношение:От ( 1 э 1 1 фз)Еюгде Ос, - напряжение стабилизации стабипитро нов;Е - напряжение источника питанияустройства.Иеточникн информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вояков И. В, Источники электропитания пазеров, Киев, 1976, с. 52 532. Патент США Ы 3678362,кп. 320.1, 19723. Авторское свидетельство СССРИ 416811, кд. Н 02 в 3/00, 1972,2 Составитель С, Маценковхан Техред Н.Бабурка Корректор Е. рошко то Заказ 808/7 6 Тираж 986 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13038, Москва, Ж 35, Раушская набд, СР лиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектн