Источник питания электроразрядных импульсных лазеров

 

Изобретение может быть использовано для зарядки накопительных конденсаторов систем с импульсной нагрузкой. Цель - повышение надежности работы источника питания электроразрядных импульсных лазеров за счет снижения напряжения на силовых элементах схемы-достигается введением дополнительного блока 16 конденсаторов, резистора 17, дополнительного узла 18 управляемого колебательного заряда и новых электрических связей. Источник питания содержит также выпрямитель 1, блок 2 конденсаторов, узел 3 управляемого колебательного заряда, делитель 4 напряжения, токоограничивающий элемент 5, импульсный трансформатор 7 с нагрузкой 8, запускающий ключ 9, триггерный пороговый элемент 10, накопительный конденсатор 6. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C ф

0ппыльеы вовсю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4360664/24-21 (22) 07 ° 01.88 (46) 23.10.89. Бюл . 11- 39 (72) К.Г. Белов и У.ц. Усай (53) 621.343 (088.8) (56) Электронная техника в автоматике./Под ред. lt ..È. Конева — М., 1978, с. 215, рис ° 6 °

Авторское свидетельство СССР

М 1277358, кл. Н 02 К 3/53, 12.08.1983. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРОВ (57) Изобретение может быть использовано для зарядки накопительных конденсаторов систем с импульсной наг(51) 4 Н 03 К 3/53 Н Ol S 3 097

2 рузкой. Цель — повышение надежности работы источника питания электроразрядных импульсных лазеров за счет снижения напряжения на силовых элементах схемы — достигается введением дополнительного блока 16 конденсаторов, резистора 17, дополнительного узла 18 управляемого колебательного заряда и новых электрических связей. Источник питания содержит также выпрямитель 1, блок 2 конденсаторов, узел 3 управляемого колебательного заряда, делитель 4 напряжения токоограничивающий элемент 5, импульс,ный трансФорматор 7 с нагрузкой 8, запускающий ключ 9, триггерный порогопый элемент 10, накопительный конденсатор 6. 3 ил.

1517122

".> . 1 рс>е>111» относится к импульст<::1,>ко и может быть использоваи l:l. прядки накопительных конден1»н сис-тсм с импульсной нагруз5

I »;I „

1!о:I:.I» из сретения является повыше».с 1 II;lе;п>c сти раб>оты источника питаэ 1еl< гроразрядных импульсных ла> .,>. 1> за счет снижения напряжения 10

: ил ных .>11ементах схемы. !

I:I Фиг,I приведена структурная

>ЛеКтр>1<ЕСКая СХЕМа уСтрайСтВа; На ф><г.2 — фрагмент схемы устройства;

11» фиг.3 — эпюры, поясняющие работу устройс!»B.

Ilc гочцик питания электроразрядII1 у:-. сных лазеров содержит выпI.II.:е:I» !, псрвый вывод которого соеIII il L IIc. рным выводом блока 2 кон20 1< рон и с вхо,том узла 3 управ v l о к >> I е б а т ел ы! о 1 о 3 арЯДа ВыхОД

1. > г.> оед<1нец с первым выводом

: . .,;1е.>1>1 4 напр»» ения, входом токо, 111:;и> 1> е го элемента 5, первым ,,>I: 11. к пи> ..льных конденсаторов

I>, < д>п<е?Illbll1 через последовательс дпнениые импульсный транс<Ьор

:,:1.:I> 7 с II;31 рузкой 8 и запускающий

9 с ос>шей шиной устройства и с 30

1>1;волом накопительных конденсат 1..: 6, триггерш:,1"1 пороговый элемент

1 1, i I р>>,А вход кс>торого соединен .:, с<о,ь. де..>штеля 4 напряжения, втос первым выводом источни! 1 I>l,>ного напряжения, выход — с

j>I ., ф >1>".>про>зателя 12 импульсов с уIII»г>>я:»щи.< входом управляемого .>п> ч;> 13, вк.почепным между выходом . г:., гра1111чинаю>цего элемента 5 и 40

",, а> i:1 нкгноцом источника 14 компен,.; I«>I!!!» i <- напряжения, второй вывод

I»I. о соединен с общей шиной уст;. .с:тна, выход формирователя 12 им1>:сов соединен с управляющим входом 45 управляемого колебательного .,; я », сбросоный вход которого coe.aорым выводом выпрямителя 1 нl::I>< äI>II блока 2 конденсато.::,>,ший вход запускающего с с с!;инеи с шиной 15 запуска, : .., .II÷ . ДI.l<ый блок 16 конденсаторов, 17, дополнительный узел 18, »;>:i!I!I, ñ. I; го колебательного заряда, 55 ... т< рог0 соединен с третьим Bb>Bo

> I IIII» мителя l, первым выводом до-.. -1 111т .»:1 >rn блока 16 конденсаторон,,>11 вход — с вторым выводом ля 1, вторым выводом источника 11 опорного напряжения, управляющий вход — с выходом формиронателя

12 импульсов, выход — с обшеи шиной устройства, которая через резистор

17 соединена с вторым выводом деЛителя 4 напряжения.

Выпрямитель 1 выполнен по шестифазной мостовой схеме (>Ьиг.2).

Узлы 3 и 18 управляемого колебательного заряда — на основе тиристорон 19 и 20, вентилей 21 и 22, лросселей-трансформаторов 23 и 24; делитель 4 напряжения содержит резистор

25, оптоэлектронный элемент 26, усилитель 27.

Устройство работает следующим образом, Пусть в исходном состоянии напряжение на накопительном конденсаторе 6 поддерживается на уровне U (фиг.3,6) заданном источником 11 опорного напряжения, с помощью источника 14 компенсационного напряжения.

С приходом импульса запуска н момент времени t < (<Ьиг.3,а) происходит разряд накопительного конденсатора

6 на H;lI ðóçêó 8 чере:> трансформатор

7 и запускающий ключ 9. При этом за счет гаразитных индуктивностеи разрядного контура напряжение на накопительном конденсаторе 6 изменяет.полярность, хотя по величине стремится к нулю. В момент времени<

2 вновь начинается заряд накопительного конденсатора 6 от блоков 2 и 16 конденсаторов, заряжающихся от выпря" мителя 1, через дроссели-транс<Ьорматоры 23 и 24 и вентили 21 и 22 (фиг.3,г,д). Ток через светодиод оптоэлектронного элемента 26 возрастает и преобразуется с помощью согласующего усилителя 27 н напряжение обратной связи, подаваемое на первый вход триггерного порогового элемента 10. Падения напряжения на резисторах 25 и 17 равиы, и потенциал на светодиоде элемента 26 близок к потенциалу средней точки выпрямителя 1. В момент времени t, когда напряжение обратной связи становится равным напряжению источника 11 опорного напряжения, на регулирующие тиристоры 19 и 20 поступает управляющий сигнал от формирователя 12 импульсов (фиг. 3,в). При этом заряд накопительного конденсатора прерывается, так как вторичные обмотки

2. дросселей-трансформаторов 23 и 24

35

5 1 г 1 У1 оказываются подключенными к блокам

2 и 16 конденсаторов, и суммарное напряжение на них, первичных обмотках дросселей-трансФорматоров оказывается меньше напряжения на нако5 пительном конденсаторе 6. Зарядные вентили 21 и 22 запираются и во вторичных обмотках дросселей-трансформаторов появляется ток, который линейно спадает до нуля к моменту времени t<, Так осуществляется сброс избыточной энергии, накопленной в дросселях-трансФорматорах, в буФерные конденсаторы блоков 2 и !5

16. С приходом очередного импульса запуска t (Фиг.З,а) цикл работы источника питания повторяется.

До момента времени tс напряжения на регулирующих тиристорах 19 и 20 20 равны соответственно напряжениям и U< на буферных конденсаторах блоков 2 и 16 и при разряде накопительного конденсатора 6 возрастают к моменту времени Сz до максималь- 25 ных значений, которые превышают начальное напряжение на буферных конденсаторах в (п + 1) раз (п — коэФфициент передачи дросселей-трансформаторов). В процессе заряда накопительного конденсатора (t» фиг.З,а) напряжения на регулирующих тиристорах меняют полярность. В момент времени t > регулирующие тиристоры отпираются на время сброса энергии. В момент tq регулирующие тиристоры запи1 аются и напряжения на них вновь становятся равными напряжениям на буферных конденсаторах. 40

Формул а изобретения

Рсточник питания электроразрядных импульсных лазеров, содержащий выпря- 45 митель, первый вывод которого соединен с первым выводом блока конденсаторов и с входом vзла v прав I H c . 1Î Г(> колебательного заряда, выход котс ро— го соединен с первым выводом делителя напряжения, входсм токоограничпвающего элемента, первым выводом Ilë— копительных конденсаторов, соединенным через последовательно соединенные импульсный трансФорматор с нагрузкой и запускающий ключ с общей

) шиной устройства и с вторым выводом накопительных конденсаторов, триггерный пороговый элемент, первый вход которого соединен с вьг>содом делителя напряжения, второй вход с первым выводом источника опорного напряжения, выход — с входом Формирователя импульсов и с управляющим входом управляемого ключа, включенным между выходом токоограничпваюшего элемента и первым выводсм источника компенсационного напряжения, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, выход Формирователя импульсов соединен с управляюшим входом узла управляемого колебательного заряда, сбросовый вход которпгo соединен с вторым выводсм выпрямителя и вторым выводом блока конденсаторов, управляющий вход запускающего ключа соединен с шиной запуска, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы. в него введены дополнительный блс>к voH денсаторов, резистор, дополнительный узел управляемого кслебательного заряда, вход которого соединен с третьим выводом выпрямителя, первым выводом дополнительного блока конденсаторов, сбросовый вход — с вторым выводом выпрямителя, вторым выводсм источника опорного напряжения, управляющий вход — с выходом формирователя импульсов, выход — с общей я.инои устройства, которая через резистор соединена с вторым выводом делителя напряжения.

1517122 сев л наипенеаццоннио мыаоЖРIФЯ

Фие. 2 отеисоционное иапряяенм

Иилульсы

1(Составитель A. Горбачев

РедактоР Г. ГеРбеР ТехРед Л.Олийнык Корректор М, Максимипiинец

Заказ 6400/56

Тираж 884

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1С2 3C5

11

1 !

1 ((1 о

1

I