Стабилизированный импульсный источник питания

 

Изобретение относится к облааи электроэнергетики . Может быть использовано при создании высоковольтных импульсных источников литания, работающих до индуктивного накопителя энергии, которые обеспечивают при разряде увеличе ме мгновенного значения мощности на пять - шесть порядков по фавнению с мощностью заряжающего источника Целью изобетения является повышение стабильнопи амплитуды формируемой серии имлульсов. уменьшение массы и габарит ов устройства лри повышении степени использования энергии, запасенной в накопителе. Устройство содержит индуктив 1й накопитель 1. нагрузку 2, силовой управляемый ключ 12. узел коммутации состоящий из конденсатора 13. индуктивности 14 и диода 15, ключ 16 в цепи зарядки индуктивного накопителя индуктивноаь 17 и емкоаь 18 нагрузки Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены аетовые ключи 3-6. шунтирующие ключи 7-11, цепь обратной связи, состоящая из датчика 19. схемы 20 фавнения и схемы 21 распределения импульсоа 1 ил.

(19) Я (11) (51) Н 6 0К

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОПИАЛЯСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

OHNCAHNK ИЗОБРЕТЕНИ =

М М т5

Ф

Ю тл

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 391 7666/21

{227 0904.85

46) 15.1193 Бюп. Na 41-42

t) Мооюва(ий энергетический институт; Институт высоких температур АН СССР (727 Сергеенков БН. Баврин O.В. Шейнкман В.С.

Попков 0В„Андрианов ВВ„Баев ВЛ.; Березин ГЛ. (54) СТАВИЛИЗИРОЮАННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ

ИСТОЧНИК ПИТАНЮ (57) Изобретение относится к обпасти эпектроэнергвтюл Может быть испопьзовано при создании высоковопьтных импупьсных источни(ов питания, работеощих до индуктивного накопитепя энергии, которые обеспечивают при разряде увепичение мгновенного значения мощности на пять — шесть порядков по сравнению с мощностью заряжающего источника. Целью изобетения явпяется повышение стабильности амплитуды формируемой серии импульсов, уменьшение массы и габаритов устройства при повышении степени испопьзования энергии, запасенной в накопителе. Устройство содержит wдуктивный накопитепь 1. нагрузку 2, силовой управпяемый ключ 12, узел коммутации. состоящий из конденсатора 13. индуктивности 14 и диода 15, ключ 16 в цепи зарядки индуктивного накопите щ индуктивность 17 и емкость 18 нагрузки Дпя достижения поставленной цепи в устройство допопнитепьно введены сиповые ключи 3 — 6. шунтирующие ключи 7 — 11, цепь обратной связи, состоящая из датчика 19. схемы 20 сравнения и схемы 21 распредепения импупьсоа 1 ил.

1331405

Изобретение относится к области электроэнергетики. в частности связано с созданием высоковольтных импульсных источников питания. которые обеспечивают при разряде увеличение мгновенного значения мощности на 5-6 порядков по сравнению с мощностью заряжающего источника.

Целью изобретения является повышение стабильности амплитуды формируемой серии импульсов, уменьшение массы и габаритов устройства при повышении степени использования энергии, запасенной в накопителе.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена электрическая схема устройства.

Стабилизированный импульсный источник питания содержит индуктивный накопитель 1, нагрузку 2, дополнительные силовые ключи 3, 4, 5, 6, шунтирующие ключи 7, 8, 9, 10, 11, силовой управляемый ключ 12, подключенный к нагрузке узел коммутации шунтирующего ключа. состоящий из конденсатора 13, шунтированного индуктивностью 14 и диодом 15, ключ 16 в цепи зарядки индуктивного источника, индуктивность 17 и емкость нагрузки 18. цепь обратной связи, состоящей из датчика 19 схемы 20 сравнения и схемы 21 распределения импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Индуктивный накопитель 1 предварительно заряжается от источника постоянного тока. При разрыве контакта ключа 16 в цепи источник питания - накопитель и включении тиристорных кл,очей 3 и 11 предварительно заряженный конденсатор 13 разряжается через ключ 16, уменьшая ток в нем, благодаря чему улучшаются условия дугогашения. Напряжение на конденсаторе

13 меняет свою полярность при заряде током индуктивного накопителя 1, После достижения напряжения уставки на конденсаторе 13 включается силовой ключ

12 и на нагрузку 2 подается импульс напряжения, 3а счет энергии, накопленной в индуктивности 17, напряжение на конденсаторе 13 будет больше напряжения на нагрузке. Поэтому конденсатор 13 разряжается на нагрузку через обратный диод шунтирующего силового ключа 11. Ток в ключе 11 спадает до нуля и тиристор при этом запирается. В момент окончания времени импульса подается управляющий сигнал на шунтирующий ключ 7, шунтирующий обмотку индуктивного накопителя между первым регулировочным выводом и общей тол о . Напряжение на нагрузке 2 быстро

50 спадает до нуля (начало первой паузы на выходе источника). Я начальный период паузы происходит переполяризация напряжения на конденсаторе 13 через цепь; индуктивность 14 — диод 15. Напряжение на конденсаторе 13 будет той же полярности. что и в начальный момент после зарядки этой емкости во время подготовительного периода. После окончания первой паузы одновременно включаются ключи 3 и 11. Конденсатор 13 переэаряжается и через эти ключи и через обратный диод шунтирующего ключа 7, ток в котором спадает до нуля и он запирается. Конденсатор 13 заряжается током накопителя. При достижении напряжения на нем, равного напряжению уставки, включается ключ 12 и начинается формирование второго импульса на нагрузке. В конце этого импульса замыкается ключ

7 (начало второй паузы). Работа на первом отводе обмотки индуктивного накопителя продолжается до тех пор. пока ток не уменьшится до определенного значения. При этом в конце импульса, получаемого на первом отводе, подается управляющий сигнал на ключ 8, шунтирующий часть обмотки индуктивного накопителя между вторым отводом и общей точкой. Энергия индуктивности рассеяния отключаемой части обмотки отдается на нагрузку через ключи 3, 12 и 8. Остальная энергия этой секции передается электромагнитным путем в обмотку. шунтированную ключом 8. Ток в этой обмотке возрастает и превышает значение тока в обмотке накопителя в момент включения ключа 8 (начало паузы на выходе источника). В начальный период паузы происходит переполяризация напряжения на конденсаторе 13 через цепь: индуктивность 14 — диод 15, Напряжение на конденсаторе 13 будет той же полярности, что и в начальный момент после зарядки конденсатора во время подготовительного периода.

После окончания паузы одновременно включаются ключи 4 и 11. Конденаатор 13 переэаряжается через зти ключи, а также через шунтирующий ключ 8. При спаде тока в тиристоре ключа 8 до нуля он запирается.

Конденсатор 13 заряжается током накопителя. При достижении на ней напряжения уставки включается ключ 12 и начинается формирование нового импульса на нагрузке. В конце импульса замыкается ключ 8. (56) Патент США N 4034222. кл. 363-60. опублик. 1978.

Авторское свидетельство СССP

М 510773, кл Н 03 G 11/00, 1973

1331405

Формула изобретения

Составитель С.Шитов

Техред М.Моргентал Корректор А. Козориз

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск Роспатента

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Заказ 3243

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, содержащий индуктивный накопитель, силовой управляемый ключ в цепи нагрузки, шунтирующий ключ, состоящий иэ управляемого вентиля, параллельно которому встречно включен диод, блок коммутации шунтирующего ключа, содержащий конденсатор с источником заряда, шунтированный последовательной цепочкой из индуктив ности и диода, подключенный через шунтирующий ключ к индуктивности, второй вывод которого подключен к силовому управляемому ключу. отличающийся тем, что. с целью повышения стабильности амплитуды формируемой серии импульсов, уменьшения массы и габаритов устройства при повышении степени использования энергии, запасенной в накопителе, в него введены дополнительные силовые и шунтирующие ключи, цепь обратной связи, состоящая из соединенных последовательно датчика начряже5 ния, схем сравнения и распределителя импульсов, а индуктивный накопителЬ Выполнен секционированным с отводами, при этом каждый дополнительный силовой ключ одним выводом подключен к точке

10 соединения силового управляемого хлюча и индуктивности, а другим - к одному из шунтирующих ключей, второй вывод которых подключен к общей точке индуктивных накопителей, каждый отвод индуктивного

15 накопителя подключен к точке соединения одной из пар дополнительного силового и шунтирующего ключей, управляющие злектроды которых подключены к соответствующим выходам распределителя

20 импульсов, а вход датчика напряжения подключен к накопительному конденсатору.