Устройство для зарядки накопительных конденсаторов

О П И С А Н И Е)884060ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликфмс(51) М. Кл,а Н 02 М 9/04 Государственный комитет Опубликовано 23.11.81. Бюллетень43Дата опубликования описания 23.11.81 по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЯСТВНАКОПИТЕЛЬНЫХ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах питания источников высокоинтенсивного света, импульсных газоразрядных ламп и других мощных импульсных устройств.Известно устройство, содержащее источник питания, индуктивный элемент, тиристоры и блок управления тиристорами 1.Недостатком этого устройства является его низкая н а деж ность.Наиболее близким к изобретению является устройство для зарядки накопительных конденсаторов, содержащее источник зарядного напряжения, первый вход которого соединен с первой шиной питания, а вто-, рой - со вторым выводом первого резистора через параллельно включенные первый резистор и прерыватель со второй шиной питания, первый выход источника зарядного напряжения соединен с первыми обкладками накопительных конденсаторов, с первым выводом разрядного элемента и с общей шиной, второй вывод источника зарядного напряжения через дроссель соединен 20 со второй обкладкой, первого конденсатора, которая через индуктивный фильтр соединена со второй обкладкой второго накопиельного конденсатора и со вторым выводом разрядного элемента 21,Недостатком этого устройства является его низкая надежность.Цель изобретения - повышение надежности,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее источник зарядного напряжения, первый вход которого сое динен с первой шиной питания. а второй через параллельно соединенные прерыватель и первый резистор - со второй шиной питания, первый выход источника зарядного напряжения соединен с первыми обкладками накопительных конденсаторов, спервым выводом разрядного элемента и с общей шиной, второй вывод источника зарядного напряжения через дроссель соединен со второй обкладкой первого накопительного конденсатора, которая через индуктивный фильтр соединена со второй обкладкой второго накопительного конденсатора и со вторым выводом разрядного элемента, введены источник управляющего сигнала, дели. тель напряжения, генератор релаксационзный, компаратор, транзистор,второй резистор, диод и тумблер, причем входы источника управляющего напряжения соединены с шинами питания, первый выход источника управляющего сигнала соединен с эмиттером транзистора, с общей шиной генератора релаксационного и источника зарядного напряжения, делитель напряжения подключен к обкладкам второго зарядного конден.сатора, второй выход источника управляющего си гнала соединен через последовательно соединенные тумблер, второй резистор и диод с коллектором транзистора и с первым входом генератора релаксационного, третий выход источника управляющего сигнала соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к первому выходу делителя напряжения, второй выход которого соединен со вторым входом генератора релаксационного, выход компаратора соединен с базой транзистора, выходы генератора релаксационного соединены с соответствующими входами прерывателя.При этом генератор релаксационный выполнен на двухбазовом диоде, первая база которого подключена через первичную обмотку трансформатора к общей шине, а змиттер соединен с первым входом генератора релаксационного непосредственно, со вторым входом и второй базой двух- базового диода - через третий резистор и с обшей шиной - через конденсатор, первый вывод вторичной обмотки трансформатора непосредственно, а второй через четвертый резистор соединены с выходами генератора релаксациойного.На чертеже представлена схема устройства для зарядки накопительного конденсатора.Устройство для зарядки накопительного. конденсатора содержит источник 1 зарядного напряжения, первый вход которого подключен к шине 2 питания, а второй вход соединен через параллельно соединенные резистор 3 и прерыватель 4 с шиной 5 питания, первый выход источника 1 соединен с первыми обкладками накопительных конденсаторов 6 и 7, с первыми выводами разрядного элемента 8 и с делителем 9 напряжения, второй вывод источника 1 через дроссель 10 соединен со второй обкладкой конденсатора 6, которая через фильтр 11 соединена со второй обкладкой конденсатора 7, со вторыми выводами делителя 9 и элемента 8, входы источника 12 управляющего сигнала соединены с шинами 2 и 5 входного сигнала, первый вывод источника 12 соединен с эмиттером транзистора 13, с первыми выводами генератора 14 релаксационного и источника 1, второй вывод источника 12 соединен через последовательно соединенные тумблер 15, резистор 16 и диод 17 - с первым выводом генератора 14 и коллектором транзистора 13.4база которого соединена с выходом компаратора 18, первый вход которого соединен с третьим выводом источника 12, а второй вход - с первым выходом делителя 9, второй выход которого соединен со вторым выводом генератора 14, выходы генератора 14 соединены с соответствующими выводами прерывателя 4. Кроме того, источник 1 содержит трансформатор 19, выпрямительный мост 20, переключатель 21. Делитель 9 содержит резистор 22 и потенциометр 23.10Генератор 4 содержит резисторы 24 и 25двухбазовый диод 26, трансформатор 27 и конденсатор 28. Источник 12 содержит трансформатор 29, выпрямительный мост 30 резистор 31, потенциометр 32 и стабилитрон 33.Устройство для заряда накопительныхконденсаторов работает следуюшим образом.На первый вход компаратора 18 с передвижного контакта потенциометра 23 по ступает линейно нарастающее напряжениеживых, а на . второй вход компаратора 18 с передвижного контакта поте нциометра 32 поступает трапециидальное напряжение (1-тр) При 1-вьа ; Бр на выходе компаратора 18 имеется отрицательное напряжение, закрывающее транзистор 13, а при Бвь ) Ь на выходе компаратора 18 имеется положительное напряжение, открывающее транзистор 13. Таким образом, в каждый полупериод питающего напряжения, в момент перехода синусоиды через нуль тран 30 новления двухбазового диода 26 опреде 50 ляется постоянной времени цепочки, состоящей из резистора 24 и конденсатора 28, неизменной в процессе работы устройства и и напряжения питания этой цепочки, т. е, напряжением накопительного конденсатора 7. Поскольку напряжение на накопитель.ном конденсаторе 7 с каждым полупериодом заряда возрастает на определенную зистор 3 открывается и разряжает конденсатор 28. В интервале времени между открытыми состояниямй транзистора 13 происходит заряд конденсатора 28 от напряжения с накопительного конденсатора 7 35 и разряд конденсатора 28 через переходэмиттер-база двухбазового диода 26 на первичную обмотку трансформатора 2 при достижении напряжения на конденсаторе 28 значения, равного порогу срабатывания двухбазового диода 26. При каждом 40 таком разряде конденсатора 28 формируются импульсы, открывающие прерыватель 4, и происходит подключение первичной обмот-.ки трансформатора 19 к шинам 2 и 5 питания, Таким образом, в течение каждого 45 полупериода на определенное время открывается цепь заряда конденсаторов 6 и .Время открытого состояния прерывателя 4 в каждом полупериоде определяется .только значением напряжения на накопительном конденсаторе 7, так как время восста884060 1 О 15 20 25 ЗО 35 4 О 45 Формула изобретения 50 5величину, время заряда конденсатора 28 уменьшается и, соответственно время открытого состояния прерывателя 4 увеличивается на определенную величину, причем эти приращения напряжения и времени изменяются эа весь цикл заряда незначительно, что и приводит к постоянству тока заряда конденсаторной батареи.В конце цикла заряда напряжение на конденсаторной батарее достигает значения при котором выполняется условие Б ь 1.1 т, и на выходе компаратора 18 всегда имеется положительное напряжение, открывающее транзистор 13. Очевидно, что при этом конденсатор 28 не заряжается, прерыватель 4 не открывается и заряд накопительного конденсатора 6 прекращается.Таким образом, конденсаторы 6 и 7 накопили достаточное количество энергии и готовы,для формирования мощных импульсов. Импульс формируется при запуске разрядного элемента 8,Следующий цикл заряда конденсаторов 6 и 7 начинается с момента начала их разряда, а рост напряжения - с минимального остаточного напряжения, при котором закрывается разрядный элемент 8.Для первоначального пуска устройства тумблер 15 замыкает цепь заряда конденсатора 28 до момента автоматического само- подхвата, установленного режимом заряда конденсаторов 6 и 7. Происходит это после превышения скорости заряда конденсатора 28 от накопительного конденсаторапо сравнению со скоростью заряда его через тумблер 15.В данном устройстве заряд накопитель. ных конденсаторов 6 и 7 осуществляется током по значению близким к постоянному за продолжительный промежуток времени, а напряжение на накопительном конденсаторе 7 при заряде изменяется по закону близкому к линейному, что позволяет снизить требования по допустимому току к мосту 20, уменьшить установочные мощности трансформатора 19 и дросселя 10, так как уменьшаются потери энергии в трансформаторе 9 и дросселе О.Все это позволяет значительно повысить КПД устройства для заряда накопительных конденсаторов. 1. Устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее источник зарядного напряжения, первый вход которого соединен с первой шиной питания, а второй через параллельно соединенные прерыватель и первый резистор соединен со второй шиной 6питания, первый выход источника зарядногонапряжения соединен с первыми обкладками накопительных конденсаторов, с первым выводом разрядного элемента и с общей шиной, второй вывод источника зарядного напряжения через дроссель соединен со второй обкладкой первого накопительного конденсатора, которая через индуктивный фильтр соединена са второй обкладкой второго накопительного конденсатора и со вторым выводом разрядного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены источник управляющего сиг нала, делитель напряжения, генератор релаксационный, компаратор, транзистор, второй резистор, диод и тумблер, причем входы . источника управляющего напряжения соединены с шинами питания, первый выход источника управляющего сигнала соединен с эмиттером транзистора, с общей шиной генератора релаксационного и источника зарядного напряжения, делитель напряжения подключен к обкладкам второго зарядного конденсатора, второй выход источника управляющего сигнала соединен через последовательно соединенные тумблер, второй резистор и диод - с колектором транзистора и с первый входом генератора релаксационного, третий выход источника управляющего сигнала соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к первому выходу делителя напряжения, второй выход которого соединен со вторым входом генератора релаксационного, выход компаратора соединен с базой транзистора, выходы генератора релаксационного соединены с соответствующими входами прерывателя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор релаксационный выполнен на двухбазовом диоде, первая база которого подключена через первичную обмотку трансформатора к общей шине, а эмиттер соединен с первым входом генератора релаксационного непосредственно, а со вторым входом и второй базой двухбазового диода - через третий резистор и с общей шиной - через конденсатор, первый вывод вторичной обмотки трансформатора непосредственно, а второй через четвертый резистор соединены с выходами генератора, релаксационного. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮо 539354, кл. Н 02 3 3/10, 17,05.74.2. Авторское свидетельство СССРЮо 609194, кл Н 02 М 9/04, 04.10.76, 884060итель Н. КоА. Бойкас733 Соста Тех ред Тираж Государст елам изобр сква, Ж - 3 Патент,енного кометений и5, РаушскаУжгород,нтета ткрыт я наб ул. П д. 4/5оектная, 4