Устройство для питания нагрузки постоянным током

Устройство для питания нагрузки постоянным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н :И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

":1иДЪ2552

Союз Советских

Соииалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ + «(., .

=г ;ф тт (б1) Дополнительное к авт. свид-ву 280615 (22) Заявлено 19.07.76 (21) 2386398/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 21.11.77 (51) М. Кл.-" Н 02J 7,/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и отнрытлй (53) УДК 621,356,7 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Николаев и Г. Ь. Стеганов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИ1АНИЯ НАГРУЗКИ

ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания нагрузки стабильным напряжением от электрохимических источников тока, По основному авт. св. ¹ 280б15 известно устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее основной источник питания, источник вольтодобавки, периодически подключаемый к нагрузке последовательно с основным источником питания. Коммутация обоих источников производится с помощью двух управляемых вентилей-тиристоров. Для обеспечения коммутации тиристоров устройство содержит конденсатор и резистор.

При использовании в качестве основного источника питания одного из известных генераторов прямого преобразования энергии, например электрохимического генератора, а в качестве вольтодобавочного — аккумуляторной батареи, ресурс работы устройства ограничен емкостью вольтодобавочного источника питания, что требует использования аккумуляторной батареи большой емкости. Использование аккумуляторной батареи лишь в качестве источника электрической энергии характеризует систему значительной массой и габаритами за счет низкой эффективности использования аккумуляторов. Габариты и массу аккумуляторной батареи (и устройства в целом) можно значительно уменьшить при использовании последней в качестве электрохимического накопителя, периодически подзаряжаемого от основного источника. Для этого необходимо создать канал передачи энергии из основного ис5 точника в вольтодобавочный †аккумуляторную батарею, которая при этом будет работать в режиме накопителя. Это позволит существенно уменьшить массу устройства в целом и увеличить его рабочий ресурс.

10 Целью изобретения является увеличение рабочего ресурса устройства. С этой целью устройство для питания нагрузки постоянным током дополнительно снабжено двумя тиристорами и 1 С-цепью, дроссель которой содержит

15 отвод от части витков его обмотки, причем

1 С-цепь через первый дополнительный тиристор подключена параллельно нагрузке, а второй дополнительный тиристор включен между отводом дросселя LC-цепи и положительной

20 клеммой вольтодобавочного источника питания.

Электрическая схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство для питания нагрузки постоян25 ным током содержит тиристоры 1, 2, коммутирующий конденсатор 3, диод 4, нагрузку 5, основной источник питания б, вольтодобавочный источник 7, вспомогательный резистор 8, дополнительные тиристоры 9, 10, дроссель 11

30 и конденсатор 12, составляющие LC-цепь.

582552

Устройство работает следующим образом.

При открытом тиристоре 2 нагрузка через диод 4 питается от основного источника 6, например электр охимического генератора, Импульсный сигнал управления поступает на управляющий электрод тиристора 9, последний отпирается и конденсатор 12 заряжается от основного источника 6 в резонансном режиме по цепи: «+», клемма источника 6, тиристор 9, дроссель 11, диод 4, открытый тиристор 2, « — » источника 6. По окончании резонансного заряда конденсатора 12 обеспечивается естественное самопогасание тиристора 9. Затем импульсный сигнал поступает на управляющий электрод тиристора 10, который, отпираясь, подключает заряженный конденсатор 12 к вольтодобавочному источнику 7 — аккумуляторной батарее. Через источник 7 проходит импульс зарядного тока, обусловленный резонансным разрядом конденсатора 12 через часть витков дросселя 11, тиристор 10 и источник 7. По окончании резонансного разряда конденсатора 12 тиристор 10 запирается естественным образом.

Таким образом, при напряжении источника

6, достаточном для питания нагрузки, происходит подзаряд источника 7 импульсным током. При увеличении нагрузки устройства (или при снижении напряжения источника 6 ниже допустимого уровня по другим причинам) отпирается тиристор 1, подключая вольтодобавочный источник 7 к нагрузке последовательно с основным источником 6. Тиристор

2 при этом запирается за счет разряда коммутирующего конденсатора 3. Как и в устройстве по основному авторскому свидетельству, поочередная коммутация тиристоров 1, 2 при регулировании относительной длительности проводящего состояния тиристора 1 обеспечивает поддержание постоянства среднего значения напряжения на нагрузке. В периоды времени, когда открыт тиристор 2, производится подзаряд источника 7, как было описано выше, но благодаря периодическому подключению источника 7 в цепь нагрузки, последний

5 в описываемом режиме работы заряжается асимметричным переменным током.

Использование дополнительных элементов— тиристоров 9, 10 и 1 С-цепи 11, 12 — позволяет при питании нагрузки от основного источника

1о 6 при необходимости производить заряд источника 7 импульсным током, а при участии источника 7 в питании нагрузки обеспечить заряд последнего асимметричным переменным током, что обеспечивает достижение цели изо15 бретения. Кроме того, предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа при режимах малой нагрузки основного источника, например электрохимического генератора, когда в известных устройствах велики потери хо20 лостого хода. Осуществление в этих режимах заряда аккумуляторной батареи — источника

7 позволяет улучшить использование установленной мощности основного источника за счет обеспечения более равномерного потребления

25 мощности последнего, а запасенная в источнике 7 в режиме малой нагрузки энергия может быть использована в режимах «пикового энергопотребления».

Формула изобретения

Устройство для питания нагрузки постоянным током по авт, св. 5е 280615, отлич ающееся тем, что, с целью увеличения ресурса, оно дополнительно снабжено двумя тиристо35 рами и LC-цепью с отводом от части витков обмотки дросселя, причем 1 С-цепь через первый дополнительный тиристор подключена параллельно нагрузке, а второй дополнительный тиристор включен между отводом дросселя

40 LC-цепи и положительной клеммой вольтодобавочного источника питания.