Устройство для заряда накопительного конденсатора

.8 ием заявки М исое дврствввный квмитвтСССРоам изобретенийи открытий(23) ПриоритетОпубликовано 1501 т.82. бюллетень М Дата опубликования описания 16.01 т.8 о) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬН КОНДЕНСАТОРАИзобретение относится к электротехнике, в частности к импульсной технике, и может использоваться для питания импульсных оптических кванто вых генераторов и импульсных радиотехнических установок.Известны устройства для заряда накопительного конденсатора, содержащие тиристоры, дозирующие конден" саторы, дроссели и накопительный конденсатор, Эти устройства осуществляют заряд накопительного конден. сатора с постоянной мощностью 11.К недостаткам этих устройств относятся плохое использование тиристоров и необходимость установки фильтров на входе устройства, Малые колебания мощности, потребяемой от источника питания, обеспечиваются только при установке большого числа энергоемких конденсаторов, что сни,жает надежность устройства.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устроиство для заряда конденсатора, которое содержит источник постоянно.го напряжения, накопительный конден.сатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору, и регулятор, который состоит из инвертора тока с коммутирующими конденсаторами, трансформатора, первого дросселя, выпрямителя и второго дросселя, при 1 очем инвертор тока включен последовательно со вторым дросселем между положительной шиной источника постоянного напряжения и первой обкладкой накопительного конденсатора, а 5отрицательная шина источника постоянного напряжения и вторая обкладка накопительного конденсатора обьединены, выводы переменного тока выпрямителя через первый дроссель и трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока2 .Недостатком этого устройства являмалая надежность его работы врежимах с низкой величиной остаточного напряжения на конденсаторе после разряда на импульсную нагрузку.Цель изобретения - повышение надежности устройства для заряда накопительного конденсатора.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее источник постоянного напряжения, накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору, и регулятор, который состоит из инвертора тока с коммутирующими конденсаторами, трансформатора, первого дросселя, выпрямителя и второго дросселя, причем инвертор тока включен последовательно со вторым дросселем между положительной шиной источника постоянного напряжения и первой обкладкой накопительного конденсатора, а отрицательная шина источника постоянного напряжения и вторая обкладка накопительного конденсатора объединены, выводы переменного тока выпрямителя черезпервый дроссель и трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока, отрицательный вывод выпрямителя через дополнительно введенный третий дроссель подключен ко второй обкладке накопительного конденсатора, положительный вывод выпрямителя подключен к положительной шине источника питания, а к выводам переменного тока выпрямителя подключены дополнительно введенные управляемые вентили, катоды которых объединены и соединены с первой обкладкой накопительного конденсатора. На чертеже приведена электрическая схема устройства для заряда накопительного конденсатора.К положительному выводу источ- . ника 1 постоянного напряжения подключен положительный вывод инвертора 2 тока, отрицательный вывод инвертора 2 тока подключен через второй дроссель 3 к первому выводу накопительного конденсатора 4, параллельно накопительному конденсатору подключена импульсная нагрузка 5 и второй вывод накопительного конденсатора 4, импульсная нагрузка 5 и отрицател ный вывод источника 1 постоянного напряжения подключены к отрицатель тока инвертора 2 тока. При неизменной величине тока инвертора тока 2 увеличивается мощность, подводимая к накопительному конденсатору 4 че" рез выпрямитель 6. В этом режиме управяемые вентили 12 открыты. Напря.35жение на выпрямителе мало, и венти 40 45 50 55ь 0 15 40 25 ной шине, отрицательный вывод выпрямителя 6 подключен к отрицательнойшине через третий дроссель 7, выводыпеременного тока выпрямителя 6 через первый дроссель 8 соединены совторичной обмоткой трансформатора 9,первичная обмотка которого соединенас выводами переменного тока инвертора 2 тока, к выводам переменноготока инвертора 2 тока подключеныкоммутирующие конденсаторы 10, положительный вывод выпрямителя. б, образованный вентилями 11, подключенк положительному выводу источникапостоянного напряжения, к выводампеременного тока выпрямителя 6 подключены управляемые вентили 12, катоды которых объединены вместе и соединены с первым выводом накопительного конденсатора.Устройство для заряда накопительного конденсатора работает следующимобразом,В момент разряда накопительногоконденсатора 4 напряжение на немснижается до минимального допустимого уровня, и практически все напряжения источника постоянного напряжения приложено к выводам постоянного ли 11 закрыты. По мере заряда накопительного конденсатора уменьшаетсянапряжение, подводимое к инверторутока и уменьшается мощность, передаваемая через инвертор тока и выпрямитель к накопительному конденсатору. Одновременно с увеличениемнапряжения на накопитзльном конденсаторе 4 увеличивается мощность,подводимая непосредственно от источника 1 постоянного напряжения. 8 начальные моменты процесса заряда энергия к накопитальному конденсаторуподводится в основном через цепьпеременного тока, в середине процесса энергия подводится как черезцепь переменного тока, так и цепь постоянного тока, а в конце процесса при напряжениях на накопительном кон денсаторе, близких к максимальным,энергия подводится в основном черезцепь постоянного тока. В процессезаряда накопительного конденсатора92105 б с4 загрузка инвертора 2 тока меняется от максимальной до минимальной.В режимах, в которых напряжение на накопительном конденсаторе после разряда на импульсную нагрузку сни- Б жается до значений меньших, цем до" пустимое по условиям загрузки инвертора 2 тока, управляемые вентили 12 закрыты, и инвертор работает через вентили 11 на источник 1 постоянно го напряжения. Накопительный конденсатор заряжается только по цепи постоянного тока. После увеличения напряжения на накопительном конденсаторе 4 до допустимого для нормаль ной работы инвертора тока уровня открываются управляемые вентили 12, и устройство работает в обычном режиме.В нормальных режимах процесс за ряда накопительногоконденсатора в описанном устройстве близок по характеру к процессу заряда накопитель. ного конденсатора через переменное регулируемое сопротивление. Если частота инвертора тока превосходит частоту заряда накопительного конденсатора в 30-50 раэ, а схема инвертора эквивалентна шестифазной схеме, то стабилизация мощности обес- зо печивается с точностью до 0,05-0,1 от величины средней мощности в режи"3мах, в которых напряжение на накопительном конденсаторе после заряда не падает ниже допустимого уров-, ня. При разряде накопительного конденсатора ниже допустимого уровня обеспечивается. надежная работа вентилей инвертора тока и, следовательно, всего устройства. Так при малой нацальной величине напряжение нако" пительного конденсатора меняется с большей скоростью, то интервал, во время которого энергия от инвертора отводится к источнику питания, имеет .малую продолжительность, и поэтому этот режим не оказывает влияния на процесс стабилизации мощности. формула изобретения Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее источник. постоянного напряжения, накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору, ирегулятор, который состоит из инвертора тока с коммутирующими конденсаторами, трансформатора, первогодросселя, выпрямителяи второгодросселя, инвертор тока включенпоследовательно с вторым дросселем:.между положительной шиной источникапостоянного напряжения и первой обкладкой накопительного конденсатора,а отрицательная вина источника постоянного напряжения и вторая обкладка накопительного конденсатора объединены, выводы переменного тока выпрямителя через первый дроссель итрансформатор соединены с выводамипеременного тока инвертора тока,о т л и ч а ю щ е е с я тем, цто,с целью повышения надежности, отрицательный вывод. выпрямителя через дополнительно введенный третийдроссель подключен к второй обкладке накопительного конденсатора, положительный вывод выпрямителя подключен к положительной шине источника питания, а к выводам переменного тока выпрямителя подключеныдополнительно введенные управляемыелвентили, катоды которых объединеныи соединены с первой обкладкойнакопительного конденсатора,11Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Булатов О.Г.и др. Тиристбрныесхемы включения высокоинтенсивныхисточников света. И., 1975, с. 145151.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2825287, кл. Н 03 Н 3/53,1979 (прототип).921056 Швыдкая 7 /73 .ПИ Государстделам изобр35 1 осква,ППП "Патент", г. Ужгор Тира 95 венного комитета етений и открыти Ж, Раущскад н аказВН/5 ая, а 1130 Проектн ил тор С. Запесочный Те авитель В. Чорба