Стабилизатор энергии выходных импульсов генератора
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 521653. (61) Дополнительное к авт. свид-ву 410522 (22) Заявлено17.01.75 (21) 2096837/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.07.76. Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания01.10.76 (51) М. Кл.
Н 03 К 1/08
Н 02 М 7/04 1ооударотоенный комитет
Соаета Миниотроа СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.319..5 (088.8) (/2) Автор изобретения
А.Г. Бомко (71) Заявитель (-54) СТАБИЛИЗАТОР ЭНЕРГИИ ВЫХОДНЫХ ИМПУЛЬСОВ
ГЕНЕРАТОРА
Изобретение относится к импульсной технике, в частности, к устройствам питания импульсных газоразрядных ламп с повышенной частотой следования разрядных импульсов и может использоваться,предпочтительно, в устройствах с переменной частотой следования импульсов.
По основному авт. св, № 410522 известен стабилизатор энергии выходных импульсов генератора, содержащий зарядный элект- 0 ронный ключ, L С - контур, разрядный wleK ронный ключ и схему стабилизации энергии
LÑ - контура, состоящую из квадратичных усилителей тока и напряжения и сумматора.
Недостатком такого устройства является i5 то, что стабильность энергии импульса в нагрузке обеспечивается только в случае постоянной частоты разряда накопительного конденсатора. При изменении частоты сле дования разрядных импульсов изменяется 20 энергия импульсов в нагрузке, Это обусловлено тем, что пауза между окончанием заряда накопительного конденсатора и началом его разряда связана с частотой следования разрядных импульсов. За время этой 25 паузы происходит саморазряд накопитель ного конденсатора. Саморазряд может происходить как за счет токов утечки в конденсаторе, так и по другим цепям, например, по цепи делителя напряжения обратной связи или по цепям выравнивающих резисторов зарядных и разрядных тиристоров. Учитывая, что величина энергии саморазряда изменяется в зависимости от времени заряженного состояния накопительного конденсатора, изменение частоты разрядов будет однозначно влиять на стабильность энергии импульсов в нагрузке.
Целью изобретения является расширение допустимых пределов изменения частоты следования выходных импульсов.
Это достигается тем, что стабилизатор дополнительно содержит множительное устройство и делитель напряжения, причем делитель напряжения включен на выходе сумматора, выход делителя напряжения соединен с первым входом множительного устройства, второй вход множительного уст ройства соединен с управляющим входом задающего генератора, а выход множительно521651 го устройства соединен с дополнительным входом сумматора.
На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 представлены эпюры напряжения основных точек 5 схемы.
Стабилизатор энергии выходных импульсов генератора состоит из силовой зарядноразрядной цепи 1 и системы управления 2.
Питание генератора осуществляется от ис- 10 точника постоянного напряжения 3. Импульсная нагрузка 4 подключена х выходной разрядной цепи генератора.
В состав силовой цепи генератора входит зарядный электронный ключ, состоящий из 15 зарядного тиристора 5, коммутирующего тиристора 7 и коммутирующего конденсатора 6; зарядный ? С - контур, состоящий из зарядного дросселя 8, накопительного конденсатора 9 и разрядного (обратного) ди- 20 ода 10; и разрядный электронный ключ, состоящий из разрядного тиристора 11, Система управления осуществляет управление работой силовых зарядных и разрядных цепей генератора. Она состоит из согласующего трансформатора обратной связи 1 2, который соединен с входом интегратора 13.
Этот интегратор преобразует напряжение зарядного дросселя в напряжение, пропорциональное току 1С-контура. Выход этого интегратора соединен с входом второго интегратора 14. Второй интегратор преобразует сигнал зарядного тока L С вЂ” контура в сигнал, пропорциональный напряжению емкостного накопителя. Выходы интегра35 торов соединены с соответствующими входами квадратичных усилителей 15, 16 тока и напряжения, вйходные сигналы которых пропорциональны соответственно магнитной эне гии зарядного дросселя и электрической
40 энергии емкостного накопителя, Выходы квадратичных усилителей тока и напряжения соединены с входами сумматора 17, на выходе которого образуется сигнал, пропор45 циональный энергии L С» контура. Выход сумматора соединен с одним входом сравнивающего устройства 18, на другой его вход подается опорное напряжение, которое пропорционально заданной энергии 1 С -контура.
Выход сравнивающего устройства соединен с управляющим электродом коммутирующего тиристора. Управление работой зарядного и разрядного тиристора осуществляет задающий генератор 19, выход которого соединен с управляющими электродами этих тиристоров.
Для компенсации потерь электрической энергии накопительного конденсатора за время паузы в работе зарядной и разрядной 00 цепи генератора между входом и выходом сумматора включено множительное устройство 20, причем сигнал обратной связи с выхода сумматора поступает на вход множительного устройства с делителя напряжения 21.
Другой вход множительного устройства соединен с управляющим входом задающего генератора.
Стабилизатор энергии, выходных импульсов генератора работает следующим образом.
Импульсом задающего генератора 19 запускается зарядный тиристор 5. При этом начинается колебательный заряд накопительного конденсатора 9 через зарядный дроссель 8 от источника постоянного напряжения 3. В момент достижения в зарядном
1,С - контуре энергии заданного уровня сигналом сравнивающего устройства 18 запускается коммутирующий тиристор 7. B результате запуска коммутирующего тиристора предварительно заряженный коммутирующий конденсатор 6 перезаряжается через L С— контур и источник питания. При перезаряде коммутирующего конденсатора зарядный тиристор 5 запирается, так как на его аноде действует отрицательное напряжение коммутирующего конденсатора относительно катода.
В момент времени, когда напряжение на коммутирующем конденсаторе изменит свою полярность и будет по величине равно напряжению источника питания, открывается разрядный (обратный) диод 10 и магнитная энергия дросселя 8 перекачивается в накопительный конденсатор 9. По окончании процесса заряда накопительного конденсатора импульсом задающего генератора 19 отпирается разрядный тиристор 11. Отпирание эт го тиристора вызывает разряд накопительного конденсатора на нагрузку 4, Далее процессы в силовой цепи генератора мощных импульсов повторяются.
Работа системы управления стабилизатора основана на преобразовании напряжения зарядного дросселя в напряжение, пропорциональное энергии зарядного ? С вЂ” контура.
Интегрирование напряжения зарядного про селя осуществляется интегратором 13, а интегрирование тока зарядного дросселя 8интегратором 14. С выхода интегратора 13 напряжение, пропорциональное току заряднс го ? С вЂ” контура, поступает на вход квадратичного усилителя 15. С выхода интегратора 14 напряжение, пропорциональное напряжению на конденсаторе 9, подается на вход второго квадратичного усилителя 16.
С выходов квадратичных усилителей 15 и 16 напряжения, пропорциональные энергии зарядного дросселя и конденсатора, поступают на вход сумматора 17 и на его выходе
521651 образуется напряжение, пропорциональное энергии, запасенной в L С вЂ” контуре. Это напряжение используется для управления коммутирующим тиристором 7 с помощью сравнивающего устройства 18, которое срабаты- 5 вает в момент равенства выходного напряжения сумматора и опорного напряжения.
При изменении частоты разряда накопительного конденсатора 9 в работе генератора мощных импульсов могут возникать паузы, в течение которых накопительный конденсатор должен находиться в заряженном состоянии, В этом случае в зависимости от интервала паузы будет происходить разряд этого конденсатора по цепям токов утечки через тиристоры и через цепи выравнивающих резистивных цепочек зарядных и разрядных тиристоров.
Напряжение коррекции энергии накопительного конденсатора, вводимое с помощью дополнительной обратной связи для устранения влияния накопительного конденсатора в зависимости от величины паузы заряженного состояния накопительного конденсатора вырабатывает множительное устройство 20. Для этого с выхода сумматора 17 поступает сигнал, пропорциональный энергии конденсатора, который через делитель напряжения 21 поотупает на вход множительного устройства 20.
Бремя заряженного состояния накопительного конденсатора 9 связано с частотой его разряда, поэтому на второй вход множительного устройства с управляющего входа задающего генератора 19 поступает напряжение, которое пропорционально частоте разряда накопителя. Выходное напряжение множительного устройства, пропорциональное энергии потерь при подразряде конденсатора, поступает в виде сигнала отрицательной обратной связи на дополнительный вход множительного устройства.
Эпюры фиг. 2 показаны для двух характерных частот следования разрядных импуль; сов.
На эпюре k показано напряжение на накопительном конденсаторе в случае наличия множительного устройства (сплошная линия) и при его отсутствии (пунктирная линия);на эпюре ($ показан ток зарядного 1 С-контура; на эпюре б показан выходной сигнал множительного устройства.
Предлагаемый стабилизатор энергии выходных импульсов генератора наиболее предпочтительно использовать в тех случаях, когда частота повторения импульсов переменная, а накопительный конденсатор по условиям работы должен находиться в заряженном состоянии и в устройствах питания импульсных газоразрядных ламп ОКГ с повышенной частотой следования импульсов.
Формула изобретения
Стабилизатор энергии выходных импульсов генератора по авт,св. № 410522, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью раоширения допустимых пределов изменения частоты следования выходных импульсов, он дополнительно содержит множительное устройство и делитель напряжения, причем делитель напряжения включен на выходе сумматора, выход делителя напряжения соединен с первым входом множительного устройства, второй вход множительного устройства соединен с управляющим входом задающего генератора, а выход множительного устройства соединен с дополнительным входом сумматора,