Система заряда накопительного конденсатора

(51)5 Н 03 К 3 САН ов и А,В.Га СССР7,07.88.О, кл. 321-15 ИТЕЛЬНО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетельствоВ 1405103, кл. Н 03 КЗ/53, 0Патент США Ф 3259831966. Щ СИСТЕМА ЗАРЯДА НГО КОНДЕНСАТОРА Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах генерирования мощных импульсов тока,Цель изобретения - повышение КПД при одновременном повышении надежности работы системы заряда накопительного конденсатора,На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемой системы; на фиг.2-19 - эквивалентные схемы отдельных электрических цепей системы.Система .заряда накопительного конденсатора содержит трехфазный источник 1 питания с первой, второй и третьей выходными шинами 2, 3 и 4. Первая выходная шина 2 йсточника 1 питания подключена к первой обкладке первого конденсатора 5, вторая выходная шина 3 - к первой обкладке второго конденсатора 6, а третья выходная шина 4 - к первому выводу линейного дросселя 7. Второй вывод первого конденсатора 5 соединен с анодом первого диода 8, катод. которого соедийен с первой обклад(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в устройствах генерирования мощных импульсов тока. Цель изобретения - повышение КПД при одновременном повышении надежности работы системы заряда накопительного конденсатора, Поставленная цель реализуется эа счет выполнения накопительного элемента в виде одного конденсатора 9, а не разделенного на отдельные секции при обеспечении многоступенчатого циклического заряда конденсатора 9 через диоды 8, 12, 11, 10, 13 и 15. 19 ил. кои третьего конденсатора 9 и катодом второго диода 10. Анод диода 10 соединен с второй обкладкой второго конденсатора б и катодом третьего диода 11, анод которого соединен с анодом четвертого диода 12. Катоддиода 12 соединен с анодом первого диода 8. В состав системы входят также пятый диод 13, анод которого соединен с катодом шестого диода 14, анодом соединенного с второй обкладкой третьего конденсатора 9, седьмой диод 15, четвертый и пятый конденсаторы 16 и 17, Второй вывод линейного дросселя 7 соединен с анодом четвертого диода 12 и через четвертый конденсатор 16 с катодом первого диода 8, а первый вывод линейного дросселя 7 через пятый конденсатор 17 - с анодами пятого и седьмого диодов 13 и 15. Катод седьмого диода 15 соединен с первой обкладкой первого конденсатора 5, Катод пятого диода 13 соединен с первой обкладкой второго кон- денсатора 6.Система заряда накопительного конденсатора работает следующим образом.Пусть в исходный момент времени напряжение на выходных шинах 2 и 4 источника 1 равно нулю, а затем начинает возрастать поабсолютной величине; причем положительный потенциал приложен к шине 4. Приэтом линейные напряжения шин 2 и 3, 3 и 4равны по абсолютной величине, но линеиное напряжение шин 2 и 3 имеет отрицательное, а шин 3 и 4 - положительноезначения.Для наглядности объяснения циклического изменения структуры системы в процессе заряда конденсатора 9электромагнитные процессы на отдельныхвременных интервалах иллюстрируютсяфрагментами схем. При этом необходимоучитывать, что емкости конденсаторов 5, 6,16 и 17 выбраны одинаковыми, а емкостьконденсатора 9 значительно больше, Таккак электромагнитные процессы в рассматриваемой схеме существенно нелинейны, аструктура цепей заряда многократно изменяется, рассмотрим, в основном, их качественную картину,Считаем, что в исходном состоянии всеконденсаторы разряжены.В устройстве можно выделить три группы каналов;1) каналы передачи. энергии от источника в конденсаторы 5, 6, 16 и 17;2) каналы передачи энергии от источника, конденсаторов 5, 6, 16 и 17 в заряжаемыйконденсатор 9;3) каналы передачи энергии от конденсаторов 5, 6, 16 и 17 в заряжаемый конденсатор 9,Через каналы первой группы по цепямсогласно фиг.2-7 осуществляется зарядконденсаторов 17, 5 и 6 от источника 1 вустановившемся режиме до амплитудногозначения линейного напряжения источника1, а конденсатора 16 - до удвоенного амплитудного значения линейного напряженияисточника 1,Через каналы второй группы по цепямсогласно фиг.8 - 15 осуществляется передача энергии от источника 1 и конденсаторов5, 6, 16 и 17 в заряжаемый конденсатор 9,Передача энергии через каналы согласнофиг.8 и 9 осуществляется до тех пор, поканапряжение на конденсаторе 9 не достигнет амплитудного значения линейного напряжения источника 1,Передача энергии через каналы согласно фиг.10 и 11 осуществляется до зарядаконденсатора 9 до удвоенного амплитудного значения линейного напряжения источника 1. Передача энергии через каналысогласно фиг,12-15 осуществляется до техпор, пока напряжение на конденсаторе 9 не достигнет утроенного амплитудного значения линейного напряжения источника 1.Кроме того, через каналы третьей группы по цепям согласно фиг.16-19 осуществ 5 ляется передача энергии от конденсаторов5, 6, 16 и 17 в заряжаемый конденсатор 9.Передача энеогии через каналы согласнофиг. 16-18 осуществляется на временноминтервале, пока конденсатор 9 не зарядится10 до амплитудного значения линейного напряжения источника 1, а через канал согласно фиг.8 - на временном интервале дозаряда конденсатора 9 до утроенного значения линейного напряжения источника 1.15 В процессе заряда конденсаторов 5, 6,16 и 17 и передачи энергии в заряжаемыйконденсатор 9 (при работе первой и второйрупп каналов) загружены все три фазы источника 1 (при соединении обмоток источни 20 ка 1 по схеме треугольника), что практическиисключает несимметрию токов фаз источника, все три линии нагружаются одинаково,поэтому мощность несимметрии фазовыхтоков источника и мощность искажений ис 25 точника близки к нулевому значению,В результате протекания тока источника по рассмотренным каналам через конденсатор 9 напряжение на его обкладкахувеличивается. Передача энергии в конден 30 сатор 9 осуществляется с разделением поуровням) по двенадцати каналам:до напряжения, равного амплитудномузначению линейного напряжения источника 1, - через каналы согласно фиг.8, 9, 16,35 17 и 18;до напряжения, равного удвоенномуамплитудному значению линейного напряжения источника 1, - через каналы согласнофиг.10 и 11;40 до напряжения, равного утроенному амплитудному значению линейного напряжения источника 1. - через каналы согласнофиг.12, 13, 14, 15 и 19.Таким образом, в случае заряда конден 45 сатора 9 от источника 1 через выпрямительно-умножительный агрегат, выполненныйсогласно фиг,1, при том же выходном напряжении, что и в базовом объекте-прототипе,отпадает надобность в выполнении конден 50 сатора 9 в виде двух конденсаторов, числовентилей сокращается, а потери в системеуменьшаются,Ф ормул а изобретен и яСистема заряда накопительного кон 55 денсатора, содержащая трехфазный источник питания с первой, второй и третьейвыходными шинами, первая выходная шинакоторого подключена к первому выводу первого конденсатора, вторая выходная шина -к первому выводу второго конденсатора, 1691935третья выходная шина - к первому выводу линейного дросселя, второй вывод первого конденсатора соединен с анодом первого диода, катод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора и катодом второго диода, анод которого соединен с вторым выводом второго конденсатора и катодом третьего диода, анод которого соединен с анодом четвертого диода, катод которого соединен с анодом первого диода, пятый диод, анод которого соединен с катодом шестого диода, анод которого соединен с вторым выводом третьего конденсатора,седьмой диод, четвертый и пятый конденсаторы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД при одновременном повышении надежности ее работы, второй вывод 5 линейного дросселя соединен с анодом четвертого диода и через четвертый конденсатор с катодом первого диода, первый вывод линейного дросселя соединен через пятый конденсатор с анодами пятого и седьмого 10 диодов, катод седьмого диода соединен спервым выводам первого конденсатора, катод пятого диода соединен с первым выводом второго конденсатора.1691935 Фиг у 7 РЩ Составитель А,Горба Техред М.Моргентал орректор М.Шароши едактор А.Лежнин аказ 3933 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10