Устройство для заряда емкостного накопителя

.Н.Сирик, Д.И.Панфилов, В.Н.Красавини О,А.Романенко 2) Авторы изобретеии итут электронной техники(71) Заявитель ковский ин 54) УСТРОЙС ЗАРЯДА ЕИКОСТНОГО НАКОПИТЕЛ Изобретение технике и может устройствах пит ных источников светосигнальной паратуре для на гих устройствах ется накопление тносится к электро- быть использовано в ния высокоинтенсиввета, применяемых в и осветительной апачки лазеров и в дру 3 в которых используэнергии в конденсэтоЭрах.Известно устройство для заряда емкостного накопителя, содержащее преобразователь напряжения и трансформатор, причем трансформатор выполнен с несколькими вторичными обмотками, каждая иэ которых подсоединена к выпрямителю, причем выходы выпрямителей через транзисторные ключи соединены последовательно 11.Однако это устройство обладает сравнительно низким КПД.30Ближайшим по технической сущностиизобретению является устройствоя заряда емкостного наполнителя содержащее источник питания, преобразователь напряжения, состоящий изй транзисторных каскадов, входы которых соединены с выходными зажимамиисточника питания, а выходы - с соответствующим входом й-го мостовоговыпрямителя, выходы которых соединены последовательно, и через датчикзарядного тока - с емкостным .накопителем, причем выход датчика зарядного тока соединен с входом блока управления зарядным процессом, выходкоторого соединен с первым входомблока управления преобразователем,выходы которого соединены с базамитранзисторов И транзисторных каскадов преобразователя напряжения, задающий генератор, выход которого соединен со вторым входом блока управления преобразователем, а третий входблока управления преобразователемсоединен с выходом блока управленияступенями, вход которого соединен свыходом устройства сравнения 21.11 +и 3 90Недостатком известного устройства является то,что транзисторныйкаскад преобразователя напряжения,осуществляющий управление процессомзаряда и работающий непрерывно в течение всего цикла заряда, участвуетв формировании только одной (первой)ступени выходного напряжения устройства,Включение и выключение остальныхМтранзисторных каскадов преобразо вателя напряжения производится в соответствии с состоянием соответствующих разрядов последовательного двоичного счетчика блока управления ступенями ("1" - каскад включен; "0"каскад выключен). Следовательно, общее число ступеней выходного напряжения равно (2 - 1)+1=2 , Этоя ю 1существенно меньше величины 2 1 которой равно число ступеней выходного напряжения в случае, когда вформировании ступеней участвуют всеМ транзисторных каскадов преобразователя,КПД зарядного контура определяется Формулой где 11 - КПД зарядного контура;и - количество ступеней выходно-го напряжения.Из этой формулы видно, что увеличение числа ступеней выходного напря. жения устройства приводит к возрастанию КПД, Кроме того, уменьшение числа ступеней выходного напряжения устройство приводит к увеличению установленных мощностей элементов схемы.Цель изобретения - повышение КПД устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда емкостного накопителя, содержащее источник питания, преобразователь напряжения, состоящий из М транзисторных ступеней входы которых соединены с выходными зажимами источника питания, а выходы - с входами соответствующих мостовых выпрямителей, выходы которых соединены последовательно и через датчик зарядного тока - с емкостным накопителем энергии, причем выход датчика зарядного тока, соединен с входом блока управления 5 о 15 20 30 35 40 45 50 55 зарядным процессом, выход которогосоединен с первым входом блока управления преобразователем, выходы которого соединены с базами транзисторов М транзисторных каскадов преобразователя напряжения, задающий генератор, выход которого соединен свторым входом блока управления преобразователем, а третий вход блокауправления преобразователем соединен с выходом блока управления ступенями,вход которого соединен с выходом устройства сравнения, введен коммутатор,первый вход которого соединен с выходом устройства сравнения, а остальные М входов соединены с коллекторами транзисторов соответствующих Мтранзисторных каскадов преобразователя напряжения, первый выход коммутатора соединен с четвертым входомблока управления преобразователем,а второй - с входом устройства сравнения. На чертеже приведена функциональная схема устройства для заряда ем-. костного наполнителя.Устройство содержит источник 1 питания, к выходным зажимам которого подсоединены входы М транзисторных каскадов 2-1, 2-22-М преобразователя напряжения, М мостовых выпрямителей 3-1, 3-23-М, подсоединенных входами к выходам транзисторных каскадов, выходы которых соединены последовательно и подсоединены к емкостному накопителю 1, в зарядную цепь которого включен датчик 5 зарядного тока, к выходу которого подключен блок 6 управления зарядным процессом, выход которого подключен к входу блока 7 управления преобразователем, выходы которого соединены с базами транзисторов М транзисторных каскадов, коммутатор 8, выход которого соединен с входом блока управления преобразователем, задающийгенератор 9, выход которого подсоединен к входу блока управления преобразователем, блок 10 управленияступенями, выход которого подсоединен к входу блока управления преобразователем и устройство 11 сравнения, выход которого подсоединен к входу блока управления ступенями, а вход - к входу коммутатора.Устройство для заряда емкостного накопителя работает следующим образом.907775 После разряда емкостного накопителя 4 напряжение на выходе устройства в течение некоторого времени отсутствует. Затем начинает работать первый транзисторный каскад преобразователя напряжения и на выходе устройства появляется напряжение, Бмкостной накопитель 4 начинает заряжаться. Блок 6 управления зарядным процессом обеспечивает режим стабилизации зарядного тока за счет управления транзисторами первого транзисторного каскада преобразователя напряжения.Коммутатор 8 обеспечивает подключение выхода блока 6 управления зарядным процессом к первому транзисторному каскадупреобразователя напряжения. В момент времени, когда раз" ность между выходным напряжением устройства и напряжением на емкостном накопителе станет равной нулю (О 1= О), напряжение Ок транзистора первого транзисторного каскада преобразователя напряжения становится равным нулю и устройство 11 сравнения,формула изобретения О 15 20 25 30 Э 5 40 45 вход которого через коммутатор 8 подключен к коллектору этого транзистора, выдает сигнал блоку 10 управления ступенями на формирование второйступени выходного напряжения. По этому же сигналу коммутатор 8 переключаИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 50 1. Патент США Н 37000,кл321. 18, 1973,55 ет выход блока 6 управления зарядным процессом на второй транзисторныйкаскад преобразователя напряжения,а также переключает вход устройства11 сравнения к коллектору транзистора второго транзисторного каскада.Процессы повторяются на все болеенарастающих значениях напряжения наемкостном накопителе О и напряженияна выходе устройства, Коммутатор 8осуществляет в процессе заряда переключение через блок 7 управленияпреобразователем выхода блока 6 управления зарядным процессом к транзисторному каскаду преобразователянапряжения, который начинает работать впервые в данном цикле зарядаемкостного накопителя 4, а также подключает вход устройства 11 сравнения к коллектору транзистора этого же транзисторного каскада преобразователя напряжения.Описанное устройство позволяет увеличить количество ступеней выходйого напряжения без увеличения числакаскадов преобр зователя, что приводит к повывению КПД устройства и снижению установленных мощностей егоэлементов. Устройство для заряда емкостногонакопителя энергии, содержащее источник питания, преобразователь напряжения, состоящий из И транзисторных каскадов, входы которых соединены с выходными зажимами источникапитания, а выходы - с входами соответствующих мостовых выпрямителей,выходы которых соединены последовательно и через датчик зарядного тока - с емкостным накопителем, выходдатчика зарядного тока соединен свходом блока управления зарядным процессом, выход которого соединен спервым входом блока управления преобразователем, выходы которого соединены с базами транзисторов М транзис-,торных каскадов преобразователя напряжения, задающий генератор, выходкоторого соединен с вторым входомблока управления преобразователем а.третий вход блока управления преобразователем соединен с выходом блокауправления ступенями, вход которогосоединен с выходом устройства сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения КПД в устройство введен коммутатор, первый входкоторого соединен с выходом устройства сравнения, а остальные й входовсоединены с коллекторами транзисторов соответствующих й транзисторныхкаскадов преобразователя напряжения,первый выход коммутатора соединен счетвертым входом блока управленияпреобразователем, а второй - с входом устройства сравнения,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2733409/18-21,02.03.79 (прототип).907775 и Г ВНИИПИ Заказ 61/69 ТиРаж 95 Подписное филиал ППП "Патент",г.Ужгород, ул.Проектная