Регулятор для заряда накопительного конденсатора

(71) Отделение технического ив г. Истре (72) Г.И.Алекс (53) 621.314.5 (56) Авторское У 686023, кл. Бюл У 16Всесоюзногститута им ктро енина ткин и Е,Н.Чернов(54) РЕГУЛЯТОР НОГО КОНДЕНСАТ (57) Изобретен электротехники вано для заряд пителей генера жений или токо шенствованием по авт. св. У ния - обеспече ожет быть использоысоковольтных накоров импульсных напря Оно является усовер вестного устройства 6023. Цель изобретее заданной точности Фие,( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОткРытии ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬОРАие относится к области стабилизации напряжения в более широком диапазоне и улучшение динамических характеристик. Для достиженияпоставленной цели в устройство введены блок 13 импульсного сброса энергии и блок 14 управления импульснымсбросом. Устройство также содержиторган 1 стабилизации тока, управляемые ключи 2, блок 3 управления ключами, фиксатор 4 уровня напряжения,датчик 5 уровня напряжения, задатчик6 уровня тока, датчик 7 тока, согласующий трансформатор 8, выпрямитель9, измеритель 10 напряжения, накопительный конденсатор 11, разрядник 12,сВ описании изобретения также приве- Ждены электрические принципиальныесхемы блоков 13 и 14. Устройство поз- Ю Фволяет автоматически переходить из Срежима стабилизации тока в режим стабилизации напряжений. 2 з.п. ф-лы,3 ил.1 ааа 1Изобретение относится к электротехнике, Регуля гор может быть использован для заряд высоковольтных накопителей генераторов импульсных напряжений или токов и является до полнительным к основному авт.св, 9 686023.Цель изобретения - обеспечение заданной точности стабилизации напряжения в более широком диапазоне и улучшение динамических характеристик.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - электрическая принципиальная схема блока управления импульсным сбросом на фиг, 3 - электрическая принципиальная схема блока импульсного сброса энергии. Регулятор для заряда накопительного конденсатора содержит орган 1 20 стабилизации тока, управляемые ключи 2, блок 3 управления ключами, фиксатор 4 уровня напряжения, задатчик 5 уровня напряжения, задатчик 6 уровня тока, датчик 7 тока, согласующий 25 трансформатор 8, выпрямитель 9, измеритель 10 напряжения, накопительный конденсатор 11, разрядник 12, причем входы органа 1 стабилизации тока соединены с входными шинами ре гулятора для заряда накопительного конденсатора, выходы через последовательно соединенные датчик 7 тока, согласующий трансформатор 8 и выпрямитель 9 подключены к параллельнс включенным накопительному конденсатору 11, разряднику 12 и измерителю 10 напряжения. Орган 1 стабилизации тока выполнен в виде дросселей насыщения с совмещенными обмотками, ключи 2 включены в цепи подмагничивания этих дросселей насыщения а блок 3 управления ключами через датчик 7 тока и задатчик 6 уровня тока подключен к входу фиксатора 4 уровня напряжения, один вход которого через измеритель 10 напряжения соединен с выходом задатчика 5 уровня напряжения, а другой управляющий вход непосредственно - с входом задатчика 5 уровня ,напряжения. Причем датчик 7 тока включен последовательно с дросселями насыщения. В устройство введены блок 13 импульсного сброса энергик с накопительного конденсатора 11 и блок 14 управления импульсным сбросом энер-; гии, при этом блок 13 импульсного сброса энергии включен параллельно накопительному конденсатору 11, первый вход блока 14 управления импульсным сбвосом энергии соединен с входомзадатчика 5 уровня напряжения, второй вход - соединен с входом измерителя 10 напряжения, а входы блока 14управления соединены с первым и вторым входами блока 13 импульсного сброса энергии,Блок 13 импульсного сброса выполнен на первом и втором тиристорах15, 16,катоды которых соединены ичерез резистор 17 подключены к первой входной шине, вторая входная шина которого соединена с анодом первого тиристора 15 и через источник18 заряда, шунтированный конденсатором 19, подключена к аноду второготиристора 16,управляющие входы первого и второго тиристоров 15 и 16являются входами блока 13 импульсногосброса энергии,Блок 14 управления импульснымсбросом выполнен на компараторе 20,первый и второй входы которого являются входами блока 14 управления, апервый выход соединен через первыйусилитель-Формирователь 21 с первойвходной шиной блока 14 управления,второй выход компаратора 20 черезвторой усилитель-фррмирователь 22соединен с второй входной шиной блока управления, компаратор 20 выполнен на операционном усилителе 23,инвертирующий вход которого через первый и второй резисторы 24 и 25 соединен соответственно с первой и второйвходными шинами блока 14 управления,неинвертирующий вход операционногоусилителя 23 соединен с общей шинойустройства, а выход операционногоусилителя 23 соединен через последовательно подключенные третий резистор 26, анод-катод первого диода 27,конденсатор 28 и анод-катод второгодиода 29 с первой выходной шиной компаратора 20, вторая выходная шина которого соединена через анод-катодтретьего диода 30 с анодом второгодиода 29, подключенного через четвер-.тый резистор 31 к общей шине устройства.При срабатывании разрядника 12 накопительный конденсатор 11 практически мгновенно разряжается до нуля, на выходе регулятора развивается режим ударного короткого замыкания.Вследствие того, что орган 1 стабилизации тока на базе импульсно-управляемыхдросселей насыщения с совмещенными обмотками обладает естественным :войством токоограничения как в статических, так и в динамических режимах, ток в первый момент не возрастает до аварийной величины, а устанавливается несколько большим номинального. При этом становится равной нулю величина напряжения обратной связи по напряжению, снимаемого с из.40 мерителя 10, и на вход фиксатора 4 подается напряжение, снимаемое с задатчика 5, который значительно выше уровня, установленного на фиксаторе 4, действие которого заключается 15 в том, что его выходное напряжение не может превысить заданный уровень. В этом случае действие обратной связи по напряжению не сказывается на состоянии цепи управления. В то же 20 время при возрастании тока нагрузки увеличивается сигнал, снимаемый с датчика 7. Когда этот сигнал превысит опорное напряжение задатчика 6 уровня тока, вступает в действие обратная связь по току нагрузки, осуществляя его стабилизацию на заданномуровне. Напряжение на конденсаторе при этом возрастает по линейному закону.По мере заряда накопительного 30 конденсатора 11 возрастает сигнал обратной связи по напряжению с измерителя напряжения 10, Однако до определенной величины этого сигнала, пока разность напряжений, снимаемых с задатчика 5 уровня напряжения и измерителя напряжения 10, превьппает уровень задаваемый фиксатором 4, обратная связь по напряжению по-прежнему не действует.40 При уменьшении этой разности ниже уровня напряжения, задаваемого фиксатором 4, обратная связь по напряжению вступает в действие. Ток нагрузки постепенно уменьшается, и сигнал, снимаемый с датчика тока 7, становится меньше опорного напряжения задатчика 6 уровня тока, В результате обратная связь по току отключает ся и регулятор автоматически переходит из режима стабилизации тока в режим стабилизации напряжения, поддерживая его на заданном уровне вплоть до срабатывания разрядника 12. 55Однако при возникновении перенапряжения в сети происходит постепенный подзаряд конденсатора 11. Компаратор 20 блока 14 управления осуществляет сравнение напряжения с выхода измерителя 10 напряжения (вход 1) с напряжением с выхода задатчика 5 уровня напряжения (вход 11). При превышении напряжением на входе (1) уровня срабатывания компаратора 20 срабатывает операционный усилитель 23 и на его выходе формируется положительный перепад напряжения, который дифференцируется цепочкой конденсатора 28 и второго диода 27 и через диод 25 поступает на вход усилителя- формирователя 21. На выходе усилителя- формирователя 21 формируется импульс управления, который поступает на вход (111) блока 13 импульсного сброса. Тиристор 15 включается, накопитель 11 начинает разряжаться. При уменьшении напряжения на нем ниже уровня отпускания операционного усилителя 23 компаратора 20 он срабатывает и на его выходе формируется отрицательный перепад напряжения, который дифференцируется цепочкой конденсатора 28 и четвертого резистора 31, и через третий диод 30 поступает на вход усилителя-формирователя 22, На выходе усилителя-формирователя 22формируется импульс управления, который поступает на вход (1 У) блока 13 импульсного сброса. Тиристор 16 включается, запирая тиристор 15. При этом начинает действовать основной регулятор, обеспечивая подзаряд накопителя до заданного значения, чем и обеспечивается необходимая точность стабилизации напряжения на накопителе при воздействии всех возмущающих факторов.Формула изобретения1.Регулятор для заряда накопительного конденсатора по авт.св. 9686023, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации напряжения заряда конденсатора и улучшения динамических характеристик, в регулятор введены блок импульсного сброса энергии и блок управления импульсным сбросом, при этом блок импульсного сброса энергии включен параллельно накопительному конденсатору, первый вход блока уп-равления импульсным сбросом соединен с выходом задатчика уровня, напряженния, второй вход - соединен с выхо дом измерителя напряжения, а выходы блока управления импульсным сбросомсоединены с первым и вторым входами блока импульсного сброса энергии.2. Регулятор по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что блок импульсного сброса энергии выполнен на первом и втором тиристорах,катоды которых соединены и через резистор подключены к первой выходной шине, вторая выходная шина соединена с анодом первого тиристора и через источник 10 заряда, шунтированный конденсатором, подключена к аноду второго тиристора, управляющие входы первого и второго тиристоров являются входами блока импульсного сброса. 15 3. Регулятор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем,что блок управления импульсным сбросом выполнен на комлараторе, первый и второй входы которого являются входами блока управления, а первый выход соединен через первый усилитель-формирователь с первой выходной шиной блока управленияимпульсным сбросом, а второй выходкомпаратора через второй усилительформирователь соединен с второй выходной шиной блока управления импульсным сбросом, причем компаратор выполнен на операционном усилителе, инвертирующий вход которого через первый и второй резисторы соединен соответственно с первой и второй входными шинами блока управления, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с общей шиной устройства,а выход операционного усилителя соединен через последовательно подключенные третий резистор, анод-катодпервого диода, конденсатор, и анодкатод второго диода с первой выходной шиной компаратора, вторая шинакоторого соединена через анод-катодтретьего диода с анодом второго диода, подключенного через четвертыйрезистор к общей шине устройства.1307545фиг.ЗСоставитель В.Чижиков Редактор А,Долинич Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай Заказ 1640/53 Тираж 902 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4