Импульсный источник питания

 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к области электропитания различных импульсных электрофизических нагрузок. Целью изобретения является повышение надежности питания нагрузки при ложном включении разрядного тиристорного ключа. Импульсный источник питания содержит источник 1 напряжения, сглаживающий реактор 2, зарядный реактор 3, зарядный тиристорный ключ 4, основной емкостный накопитель 5, датчик 6 напряжения, первую 7 и вторую 8 шины для подключения нагрузки 9, тиристорный ключ 10, промежуточный емкостный накопитель 11, разрядный коммутатор 12. Введение элемента ИЛI 13 и датчика 14 перехода напряжения через ноль позволяет принудительно выключать зарядный тиристорный ключ 4 при его ложном включении и соответственно повысить надежность импульсного источника. 1 ил.

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО H306PETEHHRM И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 429804 1/2 4-2 1 (22) 26.08.87 (46) 07.07.89. Бюл. М 25 (71) Филиал Всесоюзного электротех— нического института им. В.ИеЛенина (72) А.А. Кувшинов, В.П. Тараканов и Ю,Д.Татаринов (53) 621 ° 373,5(088.8) (56) Гусев О.А. и др. Электрофизи— ческая аппаратура. — М.: А омиздат, 1977, вып. 15, с. 72-79, рис. 5.

Авторское свидетельство СССР

1297200, кл. Н 02 М 9/04,, 1985. (54) К ЛУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к импу.-.ьс— ной технике, в частности к области электропитания различных иппульсных электрофизических нагрузок. Целью

„.,SU„„i 492436 (50 4 Н 02 M 9/04 Н 03 К 3/53 изобретения является повышение нацежн сти питания нагрузки при ложном

F. ë,:;åнии зарядного тиристорного ключа. Импульсный источник питания содержит источник 1 напряжения, сглаживающий реактор 2, зарядный реактор 3, зарядный тиристорный ключ 4, основной емкостный накопитель 5, датчик 6 напряжения, первую 7 и втор гю 8 шины для подключения нагрузки

9, тиьисторный клкч !О, промежуточный емкостный накопитель 11 разрядный коммутатор 12. Введение элемента ИЛИ 13 и датчика 14 перехода напряжения через ноль позволяет принудительноно выключат ь з арядный тири стор9 ный ключ 4 при его ложном включении н соответственно повысить нвдевность P) импульсного источника ° 1 ил. (:

1492436

Изобретен«(с <) ) )()с «тся к импульс.— нои технике и м ж

Цель изобрез ен«я — цоньш(ение нэдежнос ти пит ани я нэ гру з ки при ло)кном включении зарядного тиристорного ключа, что достигается введением датчика перехода напряжения через ноль.

На чертеже представлена схема импульсного источника питания.

Импульсный источник питания содержит источник напряжения, соединенный с последонательно включенными 15 сглаживающим реактором 2, зарядным реактором 3, зарядным тиристорцым ключом 4 и осноннь(м емкостным нэ(сопителем 5, параллельно которому подключен датчик 6 напряжения, и р ную 7 20 и вторую 8 шины для подключения нагрузки 9, тцристорный ключ 1О, параллельный изрядному реактору 3, промежуточный емкостный накопитель 11, параллельнь(й ис ч у 1 «апряже,«(«я 25 и сглаживающему реактору 2, разрядный коммутатор 12, включенный между основным емкс)ст(«ь(м накопителем 5 и первой шиной 7 подключения («агруэки 9, элемент 1!ПИ 13, первый вход ко- 30 торого подключен к выходу датчика 14 перехода напряжения через нуль, включенному параллельно промежуточному емкостному и акоцителю 1 1, второй вход — к выходу датчика 6 напрчже35 ния, а выход — к упр знляюцему входу тиристорного ключа 10„

Источник питания работает следующим образом.

В исходном рабочем режиме среднее 40 значение напряжения нз промежуточном накопителе 11 равно, если не учитывать падения («зпряжения на омиче ском сопротивлении обмотки сгла)кинэюцего реактора 2, напряжению источника 1. 45

При включении зарядного тиристорного ключа 4 начинается заряд основного емкостного нак. пителя 5 от промежуточного емкостного накопителя 11 через зарядный реактор 3. Емкость промежуточного накопителя 11 выбирается значительно больше емкости основного накопителя 5, поэтому последний заряжается практически до двойного напряжения источника 1.

При этом зарядный тиристорнь(й ключ 4 выключается и к нему приклэдывается отрицэте)(ь(«ое напряжение, равное по величине нэпрл)кению (««точника 1. (: це)с< (<)p<)i « «äepæê<)é нрс..ме((i((1<1 cJIe;>!«<)нчэния з зря цз oci(<)H(«<). о с мкостно(<) н a(«)(»«(e(()(5, необхоли)(ой для нос<. T1((<)(()le(«(«)(запираюпих с войс тн .);«ряд«с)го тиристорног<) клю—

/ чэ ч, нкл)очэетс )i разрядный коммутз— тор 12, и происходит разряд основного емкостного накопителя 5 нэ нагру3Ку 9. После окончания разряда ос— ионного емкостного накопителя 5 че— рез интервал, не меньший времен(«, необходимого для восстановления запирающихх свойств разрядного коммутатора 12, нключэется зарядный тирис— торный ключ 4. 9 дз:((нейпем процессы повторяются в сс) от нет с тн(«ц с и зложенным.

Пзрэме три) с гл зжинзк)це го реактора и промежуточного емкостного нэко) пителя ll выбираются тэк, чтобы выполнялось условие

2 ((I.„ где ?. — индуктивность сглажинэюцего реактора 2;

С вЂ” емкость промежуточного ем— костного накопителя 1 1;

Т „— период повторе(«ия р аз рядо н основного емкостного накопителя 5.

При ньц(олнен(«(«укаэанного условия через сгла)кинэюций реактор 2 протекает практически постоянный ток.

Если во время заряда основного ем— костного накопителя 5 напряжение на его зажимах достигает заданной величины, датчик 6 уровня зарядного напряжения формирует импульс, поступающий на управляющий вход тиристорного ключа 10 через двухвходовый элемент

ИГ1И 13. Тиристорный ключ 1О включается, а зарядный тиристорный ключ 4 под действием разности напряжений основного 5 и промежуточного ll емкостных накопителей выключается. Заряд основного емкостного накопителя 5 прекращается, и напряжение на нем остается неизменным до включения рззоядного коммутатора 12.

Быстропротекак)щий разряд основного емкостного накопителя 5 на нагрузку 9 является источником интенсивных помех для цепей управления тиристорными ключами, способных вызвать ложное включение во время разряда, н частности, зарядного тиристорного ключа 4 .! 4 <) > 3 (i

При нклк>че пни э арядногo тири ст орного ключа 4 во время разряда осН< нного емкостного накопителя 5 обра «уетгя аварийный контур: промежуточный накопитель 11 — зарядный реактор 3 зарядный тиристорный ключ 4 — раз— рядный коммутатор 12 — нагрузка 9.

Происходит нереэаряд промежуточного емкостного накопителя 11 и нарастание тока в зарядном реакторе 3.

При разряде промежуточного емкостного накопителя 11 до нуля, при этом ток зарядного реактора 3 максимальный, на тиристорном ключе появляется положительное напряжение и, соответ.ственно, условия для его включения.

Датчик 14 перехода напряжения через нуль формирует импульс, который поступает на управляющий вход тиристорного ключа 10 через двухвходовый элемент HJIH 13.

Тиристорный ключ 10 включается и замыкает на себя ток зарядного ре-, актора 3, а зарядный тиристорный ключ 4 выключается. Для обеспечения уверенного его запирания импульс с датчика 14 перехода напряжения через нуль поступает на элемент ИЛИ 13 с некоторой задержкой, достаточной для переэаряда промежуточного емкостного накопителя I I до некоторого отрицательного напряжения, не меньшем чем

) I q tq)

) != и где I < — ток сглаживающего реактора; время во с ст ано вле ния з апирающих свойств зарядного тиристорного ключа 4.

После включения тиристорного ключа 10 ток в контуре реактор 3 — тиристорный ключ 10 изменяется в соответствии с выражением

- (Ф

I e где I — ток в реакторе 3 в момент включения тиристорного ключа 4;

d,y,;

L p — индуктивность реактора 3, r — суммарное сопротивление контура: реактор 3 — тиристорный ключ 10.

Если д )7 Тд, что характерно для мощных устройств питания импульсной нагрузки, работающих с малыми Т н, в реакторе 3 за время проводимости ти— ристорного ключа 10 рассеивается незначительная часть накопленной энергии. Таким образом, ток реактора 3 можно считать неизменным. Промежуточный емкостный накопитель 1 1, при этом, заряжается током сглаживаюше го реактора 2 до положительного напряжения °

Включение тиристорного ключа 10 должно произойти при напряжении на емкостном накопителе 11 не более чем

I q(T -0,55 L Q) ) н с

Б npoTHRHQM случае зарядный тирис-!

5 торный ключ 4 с приходом очередного запусках>щего импульса не включится, так как промежуточный емкостный накопитель 11 не успеет переэарядиться до положительного напряжения.

При выполнении укаэанного условия включается зарядный тиристорный ключ

4, а тиристорный ключ 10 выключается. Ток, протекающий в зарядном реакторе 3, заряжает основной емкостный накопитель 5. .Поскольку проме>куточный накопитель 11 практически разряжен, заряд основного накопителя 5 осуществляется за счет энергии реактора 3.

При С „ыэ С д количество энергии, накопленной в зарядном реакторе 3, больше, чем требуется для заряда основного емкостного накопителя 5. Основной емкостный накопитель 5 заряЗ5 жается до заданного напряжения, и датчик б формирует импульс для включения тиристорного ключа 10. Ток в реакторе 3 уменьшается за счет передачи энергии в основной емкостный

40 накопитель 5, а затем замыкается на тиристорный ключ 10, оставаясь практически неизменным до очередного включения зарядного тиристорного ключа 4. В дальнейшем при каждом

45 включении зарядного тиристорного ключа 4 в основной емкостный накопитель 5 передается энергия от раэядного реактора 3 и промежуточного ем50 костного накопителя I I . Причем, количество энергии, передаваемой от промежуточного емкостного накопителя 11, возрастает по мере его заряда1 а количество энергии, передаваемой

55 от зарядного реактора 3, уменьшается по мере его разряда. Пока ток в реакторе 3 не уменьшиться до нулевого значения, т. е. вся энергия, накопленная в нем при разряде промежуточ1492436 ного емкостного накопителя 11, не перейдет в основной емкостный накопитель 5, заряд основного емкостного накопителя 5 будет прерываться включением тиристорного ключа 10 по сигналу с датчика 6 уровня зарядного напряжения.

Формула изобретения

Составитель А,Петров

Редактор Н.Тупица Техред JI.Сердюкова КоРРектоР M,Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 3890/55 Тираж 646 Подпи сное

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

Импульсный источник питания, содержащий источник напряжения, параллельно которому включены последовательно соединенные сглаживакиций реактор, зарядный реактор, зарядный тиристорный ключ, основной емкостный накопитель с параллельно ему включенным датчиком напряжения, первую и вторую иины для подключения нагрузки, тиристорный ключ, включенный параллельно зарядному реактору и встречно с эарядным тиристорным ключом, параллельно источнику напряжения и сглаживаицему реактору включен промежуточный емкостный накопитель, отличающийся тем, что, с целью повынения надежности питания нагрузки при ложном включении зарядного тиристорного ключа, введены разрядный коммутатор, элемент ИЛИ и датчик перехода напряжения через нуль, подключенный параллельно промежуточному емкостному накопителю, а выходом соединенный с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, а выход — к управляк цему входу тиристорного ключа, параллельно основному емкостному накопителю включены первая и вторая вины для подключения нагрузки, причем первая через разрядный коммутатор.