Устройство для заряда батареи накопительных конденсаторов

Устройство для заряда батареи накопительных конденсаторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Свввтскик

Социалистических

Реслублнк

< 984071 (61) Дополнитвльнов к авт. свид-ву .(22) Заявлено 08.07.81 (21) 3313972j18-21 с присоединением заявки Мо р М g+ з

Н 05 В 41/30

Н 03 К 3/53

Государствениый комитет

СССР ио деяам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23 12 82,Бюллетень Ио 47 (Щ УДК 621е 314,6 (088.8 ) Дата опубликования описания 23,12.82 м.

М.А. Иуравиц сий, А .M. Гулюк и А.Е.. Лоэовенко -"/

t, Институт электроники AH Белорусской=.ОСР» (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА БАТАРЕИ

НАКОПИТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для заряда накопительных конденсаторов в устройствах, питающих лампы накачки лазеров.

Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трансформатор, выпрямитель с умножением напржкения, накопительный конденсатор, делитель напряже- . ния сравнивающее устройство, триггер, генератор тактовых импульсов, реле .управления. Выпрямитель подключен к вторичной обмотке трансформатора и содержит тиристор,. посредством которого осуществляется управление зарядом. К выходу выпрямителя подключены параллельно накопительный конденсатор и делитель напряжения. Выход делителя через сравнивающее устройство соединен с одним входом триггера, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход триггера через реле управления подключен к.уп-равляющему электроду тиристора (1).

Это зарядное устройство имеет низкий- КПД иэ-за того, что первичная обмотка трансформатора постоянно подключена к источнику питания.

Известно также зарядное устройство, содержащее трансформатор, выпрямитель, батарею накопительных конденсаторов, управляеьий коммутатор, индуктивный накопитель, причем вход выпрямителя соединен с вторичной обмоткой трансформатора, последовательно соединенные коьеиу1р татор и индуктивный накопитель подключены к выходу выпрямителя и параллельно батарее накопительных конденсаторов (2 .

Однако и это зарядное устройство имеет низкий КПД из-эа потерь мощ-ности в первичной обмотке ° трансформатора, постоянно подключенной к источнику питания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее зарядный коммутатор, трансформатор, выпрямитель, делитель напряжения, накопительный конденсатор, форьярователь, схему совпадений, расщиритель, генератор тактовых имтульсов, триг-. гер, сравнивающее устройство и электронное реле. Зарядный коммутатор, . состоящий из двух тиристоров, включенных встречно-параллельно, соединен

984071 последовательно с первичной обмоткой трансформатора, к вторичной обмотке которого через выпрямитель подключен накопительный конденсатор и делитель напряжения. Выход делителя через сравнивающее устройство, на которое подается опорное напряжение, соединен с одним входом триггера, другой вход триггера соединен с выходом схемы совпадения, а его выход электрически связан через 10 электронное реле с управляющими электродами зарядного коммутатора.

Первый вход схемы совпадения. соединен с выходом формирователя, синхронизированного напряжением источника питания, а другой ее вход через расширитель связан с генератором тактовых импульсов (3).

Недостатком данного устройства является потеря мощности из-за подмагничивания сердечника трансформатора в начале зарядного цикла, если в предыдущем цикле заряда последняя полуволна переменного напряжения, приложенного к первичной обмотке трансформатора, имела положительную полярность, поскольку цикл заряда всегда начинается с полуволны положительной полярности. Потери мощности из-эа подмагничивания сердечника трансформатора обуславливают сравнительно низкий КПД устрой-. ства.

Цель изобретения - повышение КПД.

Поставленная цель достигается 35 тем, что в устройство для заряда батареи накопительных конденсаторов,, содержащее зарядный кбммутатор, состоящий из двух тиристоров, включенных встречно-параллельно, один вы- 4Q вод которого подключен к первой входной клемме, а другой через первичную обмотку трансформатора - к второй входной клемме, выпрямитель, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, а выход - ci батареей накопительных конденсаторов и шунтирующим ее делителем напряжения, выход которого связан с одним входом сравнивающего устройства, а к другому входу подключен источник опорного напряжения, первый формирователь, вход которого соединен с первой клеммой, электронное реле, два выхода которого соединены с управляющими электродами зарядного коммутатора, а также первую схему совпадения, выход которой соединен с первым входом триггера, и расширитель, дополнительно введены распределитель, вторая схема совпадения и второй формирователь, причем вход распределителя соединен с выходом первого. формирователя, его выходы — соответственно с первыми входами первой и второй схемы сов- 65 падения, вторые входы которых объединены между собой и выходом сравнивающего устройства, а выход второй схемы совпадения соединен с вторым входом триггера, выход которого через соединенные последовательно второй формирователь и расширитель связан с входом электронного реле.

На фиг. 1 приведена схема устройства для заряда батареи накопительных конденсаторов; на фиг. 2 — временные иаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для заряда содержит зарядный коммутатор 1, один вывод которого подключен к первой входной клемме, а другой через первичную обмотку трансформатора 2 — к второй входной клемме, выпрямитель 3, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора 2, а выход — с батареей накопительных конденсато ров 4 и шунтирующим ее делителем 5 напряжения. Выход делителя 5 напряжения связан с одним входом сравнивающего устройства 6, к другому ега входу подключен источник опорного напряжения. Первая входная клемма напряжения питания соединена с входом первого формирователя 7. K управляющим входам зарядного коммутатора 1 подключены, соответственно,, выходы электронного реле 8. Выход . первого формирователя 7 соединен с входом распределителя 9, выходы которого подключены соответственно к первым входам первой 10 и второй

11 схем совпадения. Вторые выходы первой 10 и второй 11 схем совпадения объединены между собой и выходом сравнивающего устройства 6. Выходы первой 10 и второй 11 схем совпадения электрически связаны с входами триггера 12. Выход триггера 12 через соединенные последовтельно второй формирователь 13 и расширитель 14 соединен с входом электронного реле 8.

Устройство для заряда батареи накопительных конденсаторов работает

Следующим образом.

При наличии на одном входе сравнивающего устройства б опорного напряжения. и при отсутствии íà его друroM входе напряжения с выхода делителя 5, напряжения, пропорционального зарядному напряжению батареи конденсаторов 4, сравнивающее устройство б подает на вторые входы первой 10 и второй 11 схем совпадения сигнал (фиг. Zj3). На первую и вторую входные клеммы устройства подается переменное напряжение питания (фиг. 2cf) . Это же напряжение подается на вход. первого формирователя 7, который формирует последовательность импульсав, соотнетстную984071 щих нулевым значениям переменного напряжения питания (фиг. 2 ), Распределитель. 9 .разделяет эту последовательность на последовательность нечетных импульсов, соответствующих отрицательным полуволнам напряжения питания (фиг. 2 ), которая поступает на первый вход схемы 10 совпадения, и последовательность четных импульсов, соответствующих положительным полуволнам напряжения питания (фиг. 2 ), которая поступает на первый вход второй схемы 11 совпадения.

При наличии на вторых входах схем 10 и 11 совпадения сигнала от сравнивающего устройства 6 (фиг. 23), появление которого определяет начало зарядного цикла, а пропаданиеконец зарядного цикла, импульсы с выходов схем 10 и 11 совпадения (.фиг. 2e ;Ж) проходят на входы триггера 12. Триггер 12 формирует им- . пульсы (фиг. 2З), передние фронты которых совпадают с импульсами нечетной последовательности, а задниес импульсами четной последовательности. Второй формирователь 13 фор мирует и подает на расширитель 14,,импульсы (фиг. 21ь), соответствую щие передним и задним фронтам выходных импульсов триггера 12. расширитель 14 увеличивает их по длительности (фиг. 2 K)- а электронное реле подает их поочередно на входы зарядного коммутатора 1. Зарядный коммутатор 1 при подаче на него импульсов подключает переменное напря:жение питания (фиг. 2 ) к первичнойобмотке транс4юрматора 2, при этом происходит заряд батареи конденсаторов (фиг. 2М).

В зависимости от момента, в который. закончился заряд батареи кон денсаторов и отключился выходной сигнал, сравнивающего устройства 6, триггер 12 остается в том устойчивом положении, в которое его привел последний входной импульс нечетной или четной последовательности, соответствующий положительной или отрицательной полуволне напряжения питания. Если последний импульс принадлежал нечетной последовательности, то изменить состояние триггера независимо от времени последующей подачи сигнала от сравнивающего устройства 6 может только импульс, принадлежащий к четной последовательности, а это значит, что если. заряд батареи конденсатора закончился, когда через зарядный коммутатор 1 к первичной обмотке трансформатора была приложена отрицательная-полувол-на напряжения, то последующий цикл заряда будет всегда начинаться с положительной полуволны и наоборот.

Таким образом, исключается подмагничивание трансформатора в нача.ле зарядного цикла, что уменьшает потери мощности в нем и, следовательно, увеличивает КПД устройства в целом.

Если в ожидании разряда зарядное напряжение батареи конденсаторов уменьшается за счет токов утечки по сравнению с уровнем, заданы1м пороговым напряжением, то на выходе сравнивающего устройства появляется сигнал, который обеспечивает подзаряд батареи до нужного уровня.

Формула изобретения

Устройство для заряда батареи накопительных конденсаторов, содержащее зарядный коммутатор, состоящий из двух тиристоров, включенных встречно-параллельно, один вывод которого подключен к первой входной клемме, а другой через первичную обмотку трансформатора - к второй входной клемме, выпрямитель, вход которого соединен с вторичной обмоткой транс4юрматора, а выход - с батареей накопительных конденсаторов и шунтирующим ее делителем напряжения, выход которого связан с одним входом сравнивающего устройства, а к друЗО гому входу подключен источник опорного напряжения, первый формирователь, вход которого соединен с первой входной клеммой, электронное реле, два выхода которого соединены с

35 управляющими электродами зарядного коммутатора, а также первую схему. совпадения, выход которой соединен с первым входом триггера, и расширитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 4Q что, с целью повышения его КПД путем устранения подмагничивания сердечника трансформатора, в него дополнительно введены распределитель, вторая схема совпадения и второй

45 формирователь, причем вход распределителя соединен с выходом первого формирователя, его выходы — соответственно с первыми входами первой и второй схем совпадения, вторые входы которых объединены между собой и выходом сравнивающего устрой-. ства,.а выход второй схемы совпадения соединен с вторым входом триггера, выход которого через соединенные последовательно второй форми55 рователь и расширитель соединен с входом электронного реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

4© Р 379956, кл. Н 02 М 7/12, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 538627, кл. Н 05 В 41/30, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

9 336779, кл. H 03 К 3/282, 1972

65 (прототип).

984071

Составитель й. Пучковский

Редактор О. Бугир Техред A. Бабинец Корректор И. Ватрушкина Заказ 9960/77 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород. ул. Проектная, 4