Формирователь импульсов тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11815881 Союз СоветскихСоциалистическнхРеспублмкоо делам изебретеиий и открытий(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ТОКА Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть ",.пользовано для питания индукторов уста 1 )вок индукционногонагрева.Известен формирователь импульсов токав индуктивной нагрузке, содержащий основной и вспомогательный источники питания,тиристоры и диоды 1.Недос.аток этого формирователя состоитв том, что требуется дополнительный источник питания,Ближайшим по технической сущности кпредлагаемому является формирователь импульсов тока в индуктивной нагрузке, в котором параллельно основным управляемымключом через управляемые вентили подключены коммутирующие конденсаторы 2. Однако этот формирователь характеризуетсянедостаточной коммутационной устойчивостью, что обусловлено ограничением емкостикоммутирующего конденсатора, которая неможет превышать 30% емкости накопительного конденсатора, включенного на выходеисточника постоянного напряжения.Целью данного изобретения является увеличение коммутационной устойчивости формирователя. 2Эта цель достигается тем, что в формирователе импульсов тока, содержащем источник постоянного напряжения, на выходе которого включен накопительный конденсатор, индуктивную нагрузку, один вывод которой соединен с анодом первого управляемого вентиля и анодом первого диода, катод которого соединен с положительным полюсом источника постоянного напряжения, а другой вывод нагрузки соединен с катодом второго управляемого вентиля и катодом второ 1 о го диода, анод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, первый конденсатор, первая,обкладка которого соединена с анодом третьего управляемого вентиля и через последовательно соединенные четвертый управляемый вентиль и первую катушку индуктивности подключена к положительному полюсу источника постоянного напряжения, второй конденсатор, первая обкладка которого соединена с катодом пятого управляемого вентиля и через последовательно соединенные шестой управляемый вентиль и вторую катушку индуктивности подключена к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения, причем четвертый и шестой упФормула изобретения 45 50 55 равляемые вентили включены в прямом направлении по отношению к источнику постоянного напряжения, анод первого управляемого вентиля соединен с второй обкладкой второго конденсатора и катодом третьего управляемого вентиля, анод которого соединен с катодом первого управляемого вентиля, а катод второго управляемого вентиля соединен с второй обкладкой первого конденсатора и анодом пятого управляемого вентиля, катод которого соединен с анодом второго управляемого вентиля.На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема формирователя; на фиг. 2 - диаграммы тока в нагрузке (а), напряжения на первом (втором) тиристоре (б) и напряжение на четвертом (шестом) тиристоре (в).Формирователь импульсов тока содержит источник 1 постоянного напряжения, на выходе которого включен накопительный конденсатор 2, управляемые вентили-тиристоры 3 - 8, диоды 9, 10, конденсаторы 11, 12, катушки 13, 14 индуктивности и индуктивную нагрузку 15. Один вывод нагрузки 15 соединен с анодом первого тиристора 3, анодом первого диода 9, катодом третьего тиристора 5 и обкладкой второго конденсатора 12. другая обкладка которого соединена с анодом второго тиристора 4, анодом шестого тиристора 8 и катодом пятого тиристора 7. Другой вывод нагрузки соединен с катодом тиристора 4, анодом тиристора 7, катодом второго диода 10 и обкладкой первого конденсатора 11, другая обкладка которого соединена с анодом тиристора 5, катодом тиристора 3 и катодом четвертого тиристора 6. Катод диода 9 соединен с плюсом источника 1 и через первую катушку 13 индуктивности с анодом тиристора 6, а анод диода 10 соединен с минусом источника 1 и через вторую катушку индуктивности 14 с катодом тиристора 8. Формирователь импульсов работает следующим образом,В начальный момент (о (фиг. 2) от схемы управления включаются тиристоры 3, 4 и конденсаторы 11, 12, начальная полярность напряжения на которых показана на фиг, 1, начинают совместно разряжаться на нагрузку 15. В момент 1 когда напряжение на каждом из коммутирующих конденсаторов 11, 12 уменьшится, но еще не сменит полярность от схемы управления, включаются тиристоры 6 и 8. Тиристоры 3 и 4 запираются и к каждому из них прикладывается в обратном направлении алгебраическая сумма напряжений конденсатора 2 и одного из коммутирующих конденсаторов. Совместный разряд конденсаторов 2, 11, 12, через тиристоры 6 и 8 и нагрузку 15 увеличивает ток нагрузки. По мере перезаряда конденсаторов 11 и 12 обратное напряжение на тиристорах 3, 4 уменьшается, но благодаря наличию катушек индуктиввостей 13 5 о 15 го 25 зо Э 5 40 4и 14 не доходит до нуля. В момент 1 р (фиг, 2), когда алгебраическая сумма напряжений на конденсаторах 2, 11 и катушке индуктивности 13, а также на конденсаторах 2, 12 и катушке 14 индуктивности станет равной нулю, откроются диоды 9, 10 и энергия, не использованная в нагрузке 15, начнет возвращаться в конденсатор 2. Через некоторое время (момент 1 э), когда энергия, запасенная в катушках 13 и 14 индуктивности перейдет в конденсаторы 11 и 12, закроются тиристоры 6 и 8, и к каждому из них в обратном направлении приложится разница напряжений между соответствующим коммутирующим конденсатором и конденсатором 2. Когда ток нагрузки 15 уменьшается до нуля (момент 1), диоды 9, 10 запираются и обратное напряжение на,тиристорах 3, 4 и 6, 8 возрастает. В интервале бестоковой паузы- (5) к каждому из тиристоров 3 или 4 прикладывается обратное напряжение конденсатора 11 или 12, а к каждому из тиристоров 6 или 8 прикладывается разница напряжений между соответствующим конденсатором 11 или 12 или половиной напряжения конденсатора 2. Регулируя величину токовой паузы, можно устанавливать необходимое время выключения тиристоров 3, 4 и 6, 8, В момент (фиг, 2) от схемы управления включаются тиристоры 5, 7, и конденсаторы 11, 12 перезаряжаются для получения полярности, необходимой для последующего выключения тиристоров 3, 4. В интервале т 5 - 16 .к тиристорам 3, 4 прикладывается небольшое обратное напряжение, равное падению напряжения на тиристорах 5, 7. В момент 1 формирователь готов к повторному включению.Изобретение позволяет повысить коммутационную устойчивость формирователя, так как значительно увеличивает время, предоставляемое для выключения рабочих тиристоров 3, 4. Формирователь импульсов тока, содержащий источник постоянного напряжения, на выходе которого включен накопительный конденсатор, индуктивную нагрузку, один вывод которого соединен с анодом первого управляемого вентиля и анодом первого диода, катод которого соединен с положительным полюсом источника постоянного напряжения, а другой вывод нагрузки соединен с катодом второго управляемого вентиля и катодом второго диода, анод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, первый конденсатор, первая обкладка которого соединена с анодом третьего управляемого вентиля и через последовательно соединенные четвертый управляемый вентиль и первую катушку ин81 дуктивности подключена к положительному полюсу источника постоянного напряжения, второй конденсатор, первая обкладка которого соединена с катодом пятого управляемого вентиля и через последовательно соединенные шестой управляемый вентиль и вторую катушку индуктивности подключена к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения, причем четвертый и шестой управляемые вентили включены в прямом направлении по отношению к источнику постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутационной устойчивости формирователя, анод первого управляемого вентиля соединен с вто 5881орой обкладкой второго конденсатора и катодом третьего управляемого вентиля, анод которого соединен с катодом первого управляемого вентиля, а катод второго управляемого вентиля соединен с второй обкладкой первого конденсатора и анодом пятого управляемого вентиля, катод которого соединен с анодом второго управляемого вентиля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 10519062, кл. Н 03 К 5/01, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР171943, кл. Н 05 Ь 13/04, 1963./5ая,11303филиал ИПИ Рос по делам Москва,ПП Пат