Устройство заряда накопительного конденсатора

 

Устройство регулируемого заряда накопительного конденсатора содержит источник (1) переменного напряжения, тиристорный выпрямитель-коммутатор (2) с токоограничивающим (3) и накопительным (4) конденсаторами, представляющий удвоитель напряжения, генератор (10) тактовых импульсов, а также устройство синхронизации момента включения тиристорного коммутатора от тактовых импульсов с переходом переменного напряжения источника через нуль для снижения уровня радиопомех в сети. Устройство дополнено управляемой цепью из резистора (12) и ключевого элемента (13) разряда токоограничивающего конденсатора (3) выпрямителя в течение такта разряда накопительного конденсатора.

Технический результат: снижение уровня радиопомех в сети. 1 ил.

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к устройствам для заряда накопительных конденсаторов, используемых в генераторах мощных импульсов.

Известно (А.с. N 379956) устройство заряда накопительного конденсатора, содержащее генератор тактовых импульсов, триггер, компаратор, коммутатор, диодно-конденсаторный умножитель напряжения, в котором в одно или оба плеча умножителя включены управляемые диоды, трансформатор и делитель напряжения. Недостаток такого устройства в том, что оно создает повышенной уровень радиопомех в сети в момент начала такта заряда. Одной из причин наличия помех является бросок тока в момент коммутации из-за отсутствия синхронизации включения элементов коммутации с моментом перехода напряжения источника (сети) через нуль.

Но и обеспечение устройств заряда накопительного конденсатора схемой синхронизации включения коммутатора с переходом напряжения источника через нуль не позволяет окончательно избавиться от радиопомех. Объясняется это тем, что компаратор, срабатывая в произвольный момент времени в зависимости от величины уставки делителя напряжения, отключает коммутатор и на токоограничивающем конденсаторе к моменту очередного включения коммутатора сохраняется заряд различной величины после предыдущего такта заряда. Появляющийся в момент включения коммутатора ток разряда токоограничивающего конденсатора на сопротивление сети является причиной радиопомех.

Целью настоящего изобретения является снижение уровня радиопомех в сети до уровня, допустимого по Нормам 8 - 72.

Достигается это тем, что устройство заряда накопительного конденсатора дополняется управляемой цепью разряда токоограничивающего конденсатора умножителя на резистор, которая подключается в момент разряда накопительного конденсатора на нагрузку.

Применение цепи разряда токоограничивающего конденсатора в такте разряда накопительного конденсатора для создания нулевых начальных условий заряда токоограничивающего конденсатора в такте заряда накопительного конденсатора в устройствах заряда накопительных конденсаторов нам неизвестно.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 переменного напряжения (например, сеть 220 В), тиристорно-конденсаторный выпрямитель - коммутатор 2, представляющий собой удвоитель напряжения, состоящий из токоограничивающего конденсатора 3, накопительного конденсатора 4, управляемых диодов 5 и 6, выполняющих функции диодов, а диод 6 - еще и функцию развязывающего элемента, резистор-делитель 7, компаратор 8, триггер 9, блок 10 синхронизации, генератор 11 тактовых импульсов, резистор 12, ключевой элемент 13. Управляемые диоды 5 и 6 представляют собой оптотиристоры. Ключевой элемент 13 представляет собой также оптотиристор.

Блок 10 синхронизации служит для того, чтобы тактовые импульсы, определяющие процесс заряда установки, начинались строго с началом отрицательной полуволны напряжения источника 1 переменного напряжения на левой обкладке конденсатора 3.

Устройство работает следующим образом. С подачей сигнала "Пуск" на генератор 11 тактовых импульсов начинается импульс такта заряда. Триггер 9 по входу S устанавливается в состояние, которое определяет такт заряда с прямого выхода триггера и отпирает тиристор 5 благодаря блоку 10 синхронизации строго в момент перехода синусоиды напряжения источника к отрицательной полуволне на левой обкладке конденсатора 3.

Тиристор 6 также отпирается сигналом от прямого выхода триггера 9. Начинается процесс заряда конденсатора 4. Поскольку заряд его происходит, как правило, за несколько десятков периодов, напряжение на конденсаторе 4 нарастает ступенчато по экспоненте до величины, которая определяется положением движка резистора 7 и опорным напряжением компаратора 8. По достижении заданного уровня напряжения заряда накопительного конденсатора 4 компаратор 8 срабатывает и по входу R устанавливает триггер 9 в состояние, которое снимает управляющее напряжение с тиристоров 5 и 6 и подает с инверсного выхода триггера 9 управляющее напряжение на ключ 13.

Такт заранее закончился. Поскольку срабатывание компаратора происходит в произвольный момент времени несинхронизированный с переменным напряжением источника 1 (сети), то напряжение на обкладках конденсатора 3 может быть различной величины в зависимости от момента разрыва цепи заряда коммутатором и при отсутствии разрядного резистора 12 и ключа 13 заряд на нем сохранялся бы до начала следующего такта заряда устройства. С началом очередного такта заряда накопительного конденсатора 4 напряжение на токоограничивающем конденсаторе 3 в момент коммутации выпрямителя-коммутатора 2 к источнику 1 создавало бы помехи от тока разрядки токоограничивающего конденсатора 3 через сопротивление источника 1. Так как величина сопротивления сети мала, то ток разряда велик, соответственно, велик уровень помехи.

Дополнение устройства заряда накопительного конденсатора разрядной цепью из резистора 12, величина сопротивления которого много больше (примерно на один - два порядка) сопротивления сети, и ключевого элемента 13 для токоограничивающего конденсатора 3, которая подключается к конденсатору 3 в такте разряда накопительного конденсатора 4, позволяет разрядить конденсатор 3 к началу такта заряда конденсатора 4 и таким образом избавиться от тока разряда токоограничивающего конденсатора на сопротивление источника 1 при его подключении к сети в момент начала такта заряда конденсатора 4 и соответственно избавиться от радиопомех в сети от работы устройства заряда. Величина сопротивления резистора 12 должна быть больше сопротивления источника 1, но не на столько, чтобы время разряда токоограничивающего конденсатора превышало длительность такта разряда генератора тактовых импульсов.

Источники 1. А.С. 379956. Устройство для зарядки накопительных конденсаторов. В.А. Белявцев, В.М. Вакуленко, Л.П. Иванов и В.П. Мызников, БИ N 20, 1973.

Формула изобретения

Устройство регулируемого заряда накопительного конденсатора, содержащее источник переменного напряжения, тиристорный выпрямитель-коммутатор с токоограничивающим и накопительным конденсаторами, в виде удвоителя напряжения, регулируемый делитель напряжения, подключенный параллельно накопительному конденсатору, компаратор напряжений, один из входов которого подключен к выходу делителя, а другой - к опорному напряжению, триггер, один из входов которого связан с выходом компаратора, блок синхронизации, генератор тактовых импульсов, синхронизированных с переходом напряжения источника переменного напряжения через нуль, выход которого соединен с другим входом триггера и прямой выход триггера подсоединен к управляющему входу выпрямителя-коммутатора, отличающееся тем, что содержит дополнительно цепь разряда токоограничивающего конденсатора, состоящую из последовательно включенных резистора, сопротивление которого значительно больше сопротивления источника переменного напряжения, и ключевого элемента, причем начало цепи подключено к одной обкладке конденсатора, а конец - к другой обкладке, а управляющий вход ключевого элемента соединен с инверсным выходом триггера.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронике и предназначено для использования в интегральных микросхемах на КМДП-транзисторах, его задачей является повышение стабильности выходного опорного напряжения источника, достигаемое за счет введения первого и второго диодов (10, 11) и изменения связей

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при создании устройств ввода цифровой информации и датчиков механических перемещений

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания озонатора

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано для формирования симметричного двуполярного импульса - меандра наносекундной длительности с высоким КПД, в частности в качестве внешнего источника для питания индукторов безжелезных линейных индукционных ускорителей

Изобретение относится к электрорадиотехнике и используется, в частности, при передаче энергии через преобразователь напряжения, работающий в автоколебательном режиме

Изобретение относится к устройству включения более высоких напряжений на полупроводниковой интегральной схеме с первой последовательной схемой из первого p-канального и первого n-канального транзистора, которая включена между выводом для первого высокого и выводом для первого низкого потенциала, с второй последовательной схемой из второго p-канального и второго n-канального транзистора, которая включена между выводом для первого высокого потенциала и первым входным выводом, причем точка соединения обоих транзисторов первой последовательной схемы соединена с выводом затвора второго p-канального транзистора и образует вывод для выходного сигнала, причем точка соединения транзисторов второй последовательной схемы соединена с выводом затвора первого p-канального транзистора, и причем вывод затвора второго n-канального транзистора образует второй входной вывод

Изобретение относится к электроимпульсным устройствам преобразования электрической энергии в механическую работу и может быть использовано для возбуждения ударных волн в конструкциях - акустических, гидравлических и геофизических

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и контрольно-измерительных устройствах

Изобретение относится к оборудованию для электросварки и служит для облегчения возбуждения и стабилизации дуги при электросварке

Изобретение относится к электропитанию и предназначено для снабжения электроэнергией клистронов и подобных им устройств

Изобретение относится к импульсной технике

Изобретение относится к импульсной технике

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания импульсных ускорителей электронных пучков, источников рентгеновского и нейтронного излучений, лазеров, а также для обработки поверхности различных материалов

Изобретение относится к устройствам для генерации коротких импульсов высокого напряжения, которые могут применяться, например, для зажигания импульсно периодических электрических разрядов, таких, как импульсный коронный разряд или импульсный барьерный разряд

Изобретение относится к устройствам для генерации коротких импульсов высокого напряжения, которые могут применяться, например, для зажигания импульсно периодических электрических разрядов, таких, как импульсный коронный разряд или импульсный барьерный разряд

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве задающего генератора в многоканальных системах автоматического регулирования и контроля

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве задающего генератора в многоканальных системах автоматического регулирования и контроля

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве формирователя импульсов стабильной длительности в различных измерительных преобразователях, таймере и т.д
Наверх