Устройство для заряда емкостного накопителя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, в которых для питания нагрузки постоянным током используется заряжаемый от сети переменного тока накопительный конденсатор. Устройство для заряда емкостного накопителя содержит трансформатор 1 с тремя обмотками, входные шины 2 и 3 источника переменного тока, дозирующие конденсаторы 4 и 5, диодный мост 6, накопительный конденсатор 7, выходные шины 8 и 9, тиристор 10. Введение тиристоров 11-13, диодов 14-21, стабилитронов 22, 23 и резисторов 24-29 позволяет двухкратно уменьшить время заряда накопителя путем использования для этого каждого полупериода напряжения переменного тока и повышенного суммарного перепада напряжений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

t (21) 44031 62/24-21 (22) 05. 04. 88 (46) 28.02.90. Бюл, Р 8 (72) Б.В.Нилов (53) 621 .373 (088.8) (56) Булатов О.Г. Полупроводниковые зарядные устройства емкостных накопителей энергии. N.: Радио и связь, 1986, с. 48, рис. 3 4а °

Авторское свидетельство СССР

М 1304178, кл, Н 05 В 41/30, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА ЕИКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, в которых для питания нагрузки постоянным током использует„„SU„„I 54764.1 А 1 (51) 5 Н 03 К 3/53

2 ся заряжаемый от сети переменного тока накопительный конденсатор. Устройство для заряда емкостного накопителя содержит трансформатор 1 с тремя обмотками, входные шины 2 и 3 источника переменного тока, дозируюшие конденсаторы 4 и 5, диодный мост 6, накопительный конденсатор 7, выходные шины 8 и 9, тиристор 10. Введение тиристоров 11 — 13, диодов 14-21, стабилитронов 22, 23 и резисторов 24-29 . позволяет двухкратно уменьшить время заряда накопителя путем использования для этого каждого полупериода напряжения переменного тока и повышенного суммарного перепада напряжений.

1 ил.

1 547041

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, в которых для питания нагрузки постоянным током используется заряжаемый от сети и" ðåì,åííîãî тока конденсаторный накопитель.

Цель изобретения — уменьшение времени заряда накопителя, На чертеже изображена принципиальная электрическая схема иредлагаемого устройства.

Устройство содержит трансформатор с тремя обмотками, первый и второй выводы первой обмотки которого под <лючены к соответствующим входным шинам 2 и 3 источника переменного тока, а первый и второй выводь: второй об--. мотки трансформатора 1 соединены чет>еэ соответствующие дозирующие конденсаторы 4 и 5 с соответствующими ходами диодного моста б, первый выход которого подключен к первой об кладке накопительного конденсатора 7 и первой выходной шине 8, втора.я вы ходная шина 9 соединена со второй обКладкой накопительного конденсатора

7, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 тиристоры„первый 14, второй 15, третий 1 6, четвертый 17, Пятый 18, шестой 19, седьмой 20 и восьмой 21 диоды, первый 22 и которой 23 стабилитроны,, первый 24, которой 25, третий 26, четвертый 27, пятьпr 28 и шестой 29 резисторы, четвертую обмотку трансформатора, причем

Первые обкладки первого 4 и второго 5 дозирующих конденсаторов, через катод-анод соответствующего тиристора

30 и 11 подключены ко вторым обклад кам соответственно второго 4 и первого 5 дозирующих конденсаторов, первый

Тиристор 10 шунтирован последовательно включенными в обратном направлении

Первым диодом 14 и третьим тиристором

12, второй тиристор 11 ьтунтирован последовательно включенными в обратном направлении вторым диодом 15 и четвертым тиристором 13, третья обмотка трансформатора 1 шунтирована последовательно включенными третьим диодом

16 первым резистором 24 и первым, стабилитроном 22 „четвертая обмотка трансформатора 1 шунтирована последовательно включенными четвертым циодом

17 вторым резистором 25 и вторым стабилитрочом 23, анод третьего диода 16 соединен через согласованно включенные пятый 18 и шестой 19 диоь

5 10

i!5

55 ды с катодами соответственно первого

10 и четвертого 13 тиристоров, анод четвертого диода 17 соединен через согласованно включенные седьмой 22 и восьмой 21 диоды с катодами соответственно второго 11 и третьего 12 тиристоров, анод первого стабилитрона

22 подключен через соответственно третий 26 и четвертый 27 резисторы к управляющим электроцам соответственно первого 10 и четвертого 13 тирис— торов, анод в то рого с табилит рона 23 подключен через соответственно пятый 28 и шестой 29 резисторы к управляющим электродам второго 11 и третьего 12 тнристо- ров „вторая обкладка накоп ительного конденсатора 7 соединена со вторым выхо- дом диодного моста б.

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение шин 2 и 3 источника переменного тока через трансформатор 1 и первую обмотку (в соответствии с коэффициентами трансформации) наводит во второй, третьей и четвертой обмотках напряжение переменного тока эаданньгх номиналов. Íàчала обмоток обозначены на схеме точками. Под действием напряжения переменного тока второй обмотки трансформатора 1 образуется импульс тока по направлению сплошной стрелки в цепи;дозирующий конденсатор 5, первый диод 30 диодного моста 6, накопительный конденсатор 7, второй диод 31 диодного моста б, дозирующий конденсатор 4 в положительный полупериод напряжения„ и в направлении пунктирной стрелки при отрицательном полупериоде напряжения по цепи. дозирующий конденсатор 4, третий диод 32 диодного моста 6, накопительный конденсатор 7, четвертый диод 33, диодного моста 6 дозирующий конденсатор 5, Импульс тока от положительной полуьоnны напряжения переменного тока в третьей обмотке заряжает доэирующие конденсаторы 4 и 5 до напряжения постоянного тока, полярность которого обозначена на схеме без скобок, и от отрицательной полуволны во второй обмотке — до напряжения постоянного тока, полярность которого обозначена на схеме в скобках. Номинал напряжения третьей и четвертой обмоток мень ше номинала. второй обмотки и обусловлен параметрами входных иепей тиристоров 1 0 †. 13, Напряжение тре47041 6

5 15 тьей и четвертой обмоток прикладывается к элементам 16 22, 24 и 17, 23, 25 соответственно, где формируются остроконечные импульсы для включения тиристоров 10 — 13. причем на резисторе 24 формируется импульс только в положительную полуволну, а на резисторе 25 — только в отрицательную полуволну (благодаря отсекающему действию диодов 16 и 17 соответственно).

Величины напряжения третьей и четвертой обмоток и номинала стабилитронов 22 и 23 выбраны иэ расчета формирования остроконечных импульсов в моментт дос тижения напряжением пе ремен= ного, тока значения, близкого к амплитудному, При положительной полуволне напряжения начинается заряд (перезаряд) до зирующих конденсаторов 4 и 5 проходящим через них импульсом тока, заряжающего накопительный конденсатор 7 (емкость накопителя много больше дозирующей емкости конденсаторов

4 и 5). Зарядившись (перезарядившись) до напряжения, близкого по величине к половине амплитуды напряжения второй обмотки трансформатора 1, дозирующие конденсаторы 4 и 5 (зти конденсаторы имеют одинаковую емкость) дозарядятся до значения около ампли.туды напряжения второй обмотки, но уже через тиристоры 10 и 13 и диод

15, так как тиристоры 10 и 13 получают включающий остроконечный импульс по цепям. стабилитрон 22, резистор ."

26, вход тиристора 10, диод 18 и диод 16; и стабилитрон 22, резистор 27, вход тиристора 13, диод 19 и диод 16 соответственно, При уменьшении напряжения переменного тока от амплитуды до нуля через заряженные дозирующие конденсаторы. 4 и 5 прекращается ток.и тиристоры 1 О, 13 самовыключаются. С изменением знака напряжения переменного тока начинается действие отрицательной полуволны напряжения, в ре" зультате чего происходит перезарйд дозирующих конденсаторов 4 и 5 в обратном направлении (полярность обозначена на схеме в скобках) сначала до почти половины амплитудного значения, а затем (так же как и при положительной полуволне) до значения около амплитудного через тиристор 11 и тиристор 12 и диод 14, так как тиристоры 11 и 12 получают включающий остроконечный импульс по цепям: стабилитрон 23, резистор 28, вход тиристора 11, диод 20 и диод 17, и стабилитрон 23, резистор 29, вход тиристора

12, диод 21 и диод 17 соответственно.

При уменьшении напряжения переменного тока от амплитуды отрицательной полуволны до нуля через заряженные дозирующие конденсаторы 4 и 5 опять прекращается ток и тиристоры 11 и 12 самовыключаются. Затем за.отрицательной полуволной опять следует положительная полуволна напряжения переменного тока второй обмотки трансформатора 1 и вышеописанный процесс повторяется. до тех пор, пока накопительный конденсатор 7 не зарядится до заданного значения напряжения, при котором его энергHH отдается в шины 8 и 9 нагрузки (электроэлементы, обеспечивающие разряд накопительного конденсатора 7 на нагрузку, на схеме не показаны) .

Ввиду того, что накопление энергии в накопителе протекает при кажцом полупериоде напряжения переменного тока и при повышенном суммарном перепаде напряжений в цепи формирования зарядных импульсов тока, процесс нарастания напряжения постоянного тока на накопительном конденсаторе 7 ускоряется. Это ускорение (по сравнению с прототипом).оценивается почти как двухкратное, ибо почти двойной перепад напряжений на дозирующих конденсаторах обусловливает формирование соответствующих зарядных импульсов тока в накопителе. Ускорение заряда накопительного конденсатора позволяет интенсифицировать режим питания импульсной нагрузки. Так, питание импульсного источника света в базовом объекте - "Иаячной безлинзовой системе ИБС-82" при двойном ускорении заряда накопительного конденсатора (за.— ряд конденсатора емкостью 300 мкФ эа /

0,3 с, вместо 0Ä6 е) позволяет вдвое увеличить энергию каждой вспышки (за счет увеличения емкости накопительного конденсатора до 600 мкФ) и сократить количество блоков световых импульсных излучателей, участвующих в формировании составного проблеска светового сигнала заданной суммарной сипы света.

Ф о р м у л а изоб ретения

Устройство пля заряда емкостного накопителя, содержащее трансформатор с тремя обмотками, первый и второй

1 547 04) Составитель В. Чижиков

Редактор А.Ревин Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец

Заказ 84/90 Тираж ббО Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 выводы первой обмотки которого подключены к соответствующим входным шинам источника переменного тока, а первый и второй выводы второй обмотки трансформатора соединены через со5 ответствукищие дозирующие конденсаторы с соответствующими вхоцами диодного моста, первый выход которого подключен к первой обкладке накопительного конденсатора и, первой выходной шине, вторая выходная шина соединена с второй обкладкой накопительного конденсатора, первый тиристор, о т л и—

4 а ю щ е е с я тем, что, с целью ( уменьшения времени заряда накопителя, в него введеньг второй, третий, четвертый.тиристоры, с первого по восьМой диоды, первый и второй стабили троны, с первого по шестой резисторы ,и четвертая обмотка трансформатора, Причем первые обкладки первого и второго дозирующих конденсаторов через катод-анод соответствующего тиристора подключены к вторьи обкладкам со- д5 ответственно второго и первого дозирующих конденсаторов, первый тирис— тор шунтирован последовательно вклю» ченными в обратном направлении пер— вым диодом и третьяк тиристором, вто4

30 рой тиристор шунтирован последовательно включенньии в обратном направ- лении вторым диодок и четвертым тири сто ром, т ре ть я об мо тк а т ра нсфо рма— тора шунтирована последовательно включенными третьим диодом, первьм резистором и первым стабилитроном, четвертая обмотка трансформатора шунтирована последовательно включенными четвеpTbM диодом, вторым резистором и вторым стабилитроном, анод третьего диода соединен через согласованно включенные пятый, шестой диоды с катодами соответственно первого и четвертого тиристоров, анод четвертого диода соединен через согласованно включенные седьмой и восьмой диоды с катодами соответственно второго и третьего тиристоров, анод первого стабилитрона подключен через третий и четвертый резисторы к управляющим электродам соответственно первого и четвертого тиристоров, анод второго стабилитрона подключен через пятый и шестой резисторы к управляющим электродам соответственно второго и третьего тиристоров, вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с вторым выходом диодного моста.