SU1584045A1 - Dc voltage-to-pulsing voltage converter - Google Patents
Dc voltage-to-pulsing voltage converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1584045A1 SU1584045A1 SU884498589A SU4498589A SU1584045A1 SU 1584045 A1 SU1584045 A1 SU 1584045A1 SU 884498589 A SU884498589 A SU 884498589A SU 4498589 A SU4498589 A SU 4498589A SU 1584045 A1 SU1584045 A1 SU 1584045A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- load
- current
- pulse
- bridge
- voltage
- Prior art date
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 241000350158 Prioria balsamifera Species 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в качестве импульсного источника тока. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и повышение качества выходного напр жени . Устройство включает емкостный накопитель энергии (ЕНЭ) 1, подключенный к источнику 2 посто нного напр жени , и соединенные последовательно нагрузку 3 и коммутирующий мост на управл емых силовых ключах 4 - 7. В диагональ этого моста включена формирующа лини (фЛ) 8. Ключи 4, 5 зашунтированы обратными диодами 9, 10. Нагрузка зашунтирована ключом 11, анод которого соединен с положительным выводом ЕНЭ 1, через резистивно-диодные цепочки. В нормальном режиме работы формирование фронтов тока в нагрузке происходит путем включени ключей, коммутирующих практически безиндуктивные цепи, и крутизна фронтов ограничиваетс только параметрами используемых приборов. Ширина импульса тока в нагрузке регулируетс плавно в пределах ширины импульса тока ФЛ 8. При уменьшении сопротивлени нагрузки или при коротком замыкании в цепи нагрузки ключ 11 не включаетс и импульс тока в нагрузке ограничиваетс шириной импульса ФЛ 8, процесс перезар да и ограничени напр жени которой происходит как в случае питани нормальной нагрузки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used as a pulsed current source. The purpose of the invention is to enhance the functionality and improve the quality of the output voltage. The device includes a capacitive energy storage (ENE) 1 connected to a constant voltage source 2 and a load 3 connected in series and a switching bridge on controlled power switches 4-7. The forming line (FL) 8 is connected to the diagonal of this bridge 8. Keys 4 , 5 are shunted by reverse diodes 9, 10. The load is shunted by key 11, the anode of which is connected to the positive terminal of ЕНЭ 1, through resistive-diode chains. In normal operation, the formation of current fronts in the load occurs by switching on keys that commute almost non-inductive circuits, and the steepness of the fronts is limited only by the parameters of the instruments used. The width of the current pulse in the load is controlled smoothly within the width of the pulse of the current FL 8. When the load resistance decreases or during a short circuit in the load circuit, the key 11 does not turn on and the current pulse in the load is limited by the width of the FL pulse 8, the process of recharging and limiting the voltage as in the case of feeding a normal load. 3 hp f-ly, 3 ill.
Description
(Л(L
сwith
этого моста включена формирующа лини (ФЛ) 8. Ключи 4, 5 зашунтирова- ны обратными диодами 9, 10. Нагрузка затунтирована ключом 1I, анод которо- го соединен с положительные выводом ЕНЭ 1, через резистивно-диодные цепочки В нормальном режиме иаботы формирование фронтов тока в нагрузке происходит путем включени клю- чей, коммутирующих практически безындуктивные цепи8 и крутизна фронтов ограничиваетс только параметрамиThis bridge is turned on forming line (PL) 8. Keys 4, 5 are shunted by reverse diodes 9, 10. The load is biased by key 1I, the anode of which is connected to the positive terminal ЕНЭ 1, through resistive-diode chains In normal mode and front formation the current in the load occurs by switching on keys that commute almost inductive circuits8 and the steepness of the fronts is limited only by parameters
используемыг прибпоол. Ширина импульса тока в нагрузка регулируете плавно в пределвх ширины чмпуиьса тока ФЛ 8, При уменьшении сопротивлени нагрузки ьли при коротком замыкании в иепи нагрузки ключ i1 не включаетс и импульс тока в нагрузке ограничиваетс шириной импульса ФЛ 8,, процесс перезар да и ограничени напр жени которой происходит как в случае писани нормальной нагруэки. 3 з.п о ф-лы, 3 ил.used pribpol. The width of the current pulse to the load is adjusted smoothly in the limit of the current width of the fluorescence fluorescent fluorescent fluorescent light source. When the load resistance decreases during a short circuit in the load circuit, the key i1 does not turn on and the current fluorescence pulse is limited by the pulse width of the fluence happens as in the case of writing normal ngrueki. 3 з.п about f-ly, 3 ill.
Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани в качестве источника последовательности коротких однопол рных мощных пр моугольных импульсов тока регулируемой длительности с ограничением амплитуды импульсов тока на заданном уровне при внезапном умет ь- шении сопротивлени нагрузки.The invention relates to electrical engineering and is intended for use as a source of a sequence of short unipolar high-power rectangular current pulses of adjustable duration with a limited amplitude of current pulses at a predetermined level with a sudden increase in load resistance.
Цель изобретени - распире не функциональных возможностей к повышение качества выходного напр жени .The purpose of the invention is to develop non-functional capabilities for improving the quality of the output voltage.
На фиг. 1 и 2 изображены принципиальные схемы преобразовател пос - то нного напр жени в импульсное; н фиг, 3 - диаграммы, ло сн к диа работу преобразовател ,,FIG. 1 and 2 are schematic diagrams of a voltage-to-pulse voltage converter; n FIG. 3, diagrams, long descriptive operation of a converter,
Преобразователь (фиг, I и 2) содержит емкостный накопитель 1 энергии (ТГНЭ) , питаемый от источника z посто нного напр жени , и цепь HLJ нагрузки 3 и коммутирующего мост а кз управл емых силовых ключей 4-7, Мост и нагрузка соединены последовательно . Катодный полюс соеднен с отрицательным выводом EH3S положительный вывод ЕНЭ соединен с нагрузкой , В диагональ переменного тока уоста включена формирующа лини 8 (ФЛ)„ Управл емые ключи 4 к 5 катодной группы моста шунтирозаьы го- ответственно обратными диодами 9 и 10. Параллельно нагрузке 3 включен управл емый силовой ключ 11, анод которого соединен с положительным выводом ЕНЭ 1. Оба конца ФЛ 8 соединены с положительным выводом ЕНЭ 1 через резистивно-диодные цепочки 12-13 и 14-1Ь. Аноды диодов 12 и 14The converter (FIGS. I and 2) contains a capacitive energy storage device 1 (THNE) powered from a constant voltage source z, and a load circuit HLJ 3 and a switching bridge akz of controlled power switches 4-7. The bridge and the load are connected in series. The cathode pole is connected to the negative output of the EH3S. The positive output of the EHE is connected to the load. The forming line 8 (FL) “Controllable keys 4 to 5 of the cathode group of the shuntyrose bridge are connected with the opposite side of the diode 9 and 10. a controlled power switch 11, the anode of which is connected to the positive terminal of the UNE 1. Both ends of the FL 8 are connected to the positive terminal of the UNE 1 through resistor-diode chains 12-13 and 14-1b. Anodes of diodes 12 and 14
соединены с ФЛconnected to the FL
а катоды - с резис0and cathodes - with resis0
33
00
5five
00
5five
5five
торами 13 и 15 соответственно. Формирователь управл ющих импульсов 16 (ФИУ) подсоединен к управл ющим це- м силовых ключей 4-7 и 11.with tori 13 and 15, respectively. The driver of the control pulses 16 (FIU) is connected to the control unit of the power switches 4-7 and 11.
Значение емкости ЕНЭ 1 определ етс из услови обеспечени заданной формы импульса во всем диапазоне возможных нагрузок.The value of the capacitance of the ENE 1 is determined from the condition of providing a given pulse shape over the entire range of possible loads.
Тип ФЛ 8 выбираетс соответственно требовани м к параметрам импульса на нагрузке и с учетом технологичности построени линии. Параметры ФЛ, .такие как число звеньев, значени реактивностей каждого звена, соотношение волнового сопротивлени ФЛ и нагрузки - определ ют длительность импульса, его фронт, срез, а также осцилл ции на вершине. Технологичность построени ФЛ диктует необходимость выбора такого типа линии , где значени реактивностей всех .звеньев одинаковы. Целесообразно предусмотреть корректирующее звено ФЛ дл получени формы импульса, более близкой к пр моугольной.The type of FL 8 is selected according to the requirements for the pulse parameters at the load and taking into account the technological efficiency of the line construction. The parameters of the PL, such as the number of links, the values of the reactivities of each link, the ratio of the wave resistance of the PL and the load, determine the pulse duration, its front, the cut, and the oscillations on the top. The manufacturability of the construction of the PL dictates the need to select this type of line, where the reactivity values of all the units are the same. It is advisable to provide a correction FL element to obtain a pulse shape that is closer to a rectangular one.
На фиг. 3 на оси 17 показаны уз- кие m.пульсы управлени , отпирающие х..гочи 4-7 и 11, на оси 18 ток ФЛ и ок, текущий через ключ. 7, 8 или 6 соответственно в первый или второй такт работы преобразовател , врем tT j соответствует началу импульсаFIG. 3, on axis 17, narrow m.pulses of control are shown that unlock x..guards 4–7 and 11; on axis 18, the fluorescence flux and ca. flowing through the key. 7, 8 or 6, respectively, in the first or second cycle of the converter, the time tT j corresponds to the beginning of the pulse
тока в ФЛ, врем tг - началу импульса тока в нагрузке, врем tэ - мо- менг-у шунтировани нагрузки, врем t 4 моменту перехода тока ФЛ черезcurrent in the FL, time tg - the beginning of the current pulse in the load, the time te - the moment-shunting of the load, the time t 4 to the moment the FL current passes through
НОЛЬНа оси 19 показан импульс тока ij в нагрузке, длительность Ти импульса тока нагрузки. На оси 20 показано напр жение U сфл ФЛ, напр же-Zero axis 19 shows the current pulse ij in the load, the duration Ti of the current pulse of the load. The axis 20 shows the voltage U fflf, the voltage
ние U § - начальное напр жение наv u is the initial voltage on
сwith
ФЛ, напр жение Ue/v, - максимальное напр жение на ФЛ после ее перезар дки , напр жение 4U, соответствующее разности максимального напр жени , до которого может перезар дитьс ФЛ, и начального напр жени на ней. На ос х 21-24 представлены диаграммы , по сн ющие работу преобразовател при ограничении амплитуды импульса тока в нагрузке при отклонении в сторону уменьшени сопротивлени нагрузки от заданной величины или при коротком замыкании в цепи нагрузки. На оси 21 показаны узкие импульсы управлени , отпирающие ключи 4-7 и 11. На ог.и 22 показаны токи i-фл формирующей линии и ток i 7, ключей 7 и 6, врем t g- - начало импульса тока ФЛ, врем 11 - начапо импульса тока в нагрузке, врем t7 - момент шунтировани нагрузки управл емым ключом 14, врем tg - момент перехода тока ФЛ через ноль. На осиPL, voltage Ue / v, is the maximum voltage on the PL after it is recharged, the voltage 4U corresponding to the difference of the maximum voltage to which the PL can be recharged and the initial voltage on it. Charts 21-24 are diagrams showing the operation of the converter when the amplitude of the current pulse in the load is limited when the load resistance deviates from the specified value or during a short circuit in the load circuit. On axis 21, narrow control pulses are shown, unlocking the keys 4-7 and 11. On the lights 22 and 22, the currents i-fl of the forming line and the current i 7 are shown, keys 7 and 6, time t g- start of the current FL pulse, time 11 - the current pulse in the load, time t7 is the moment of load shunting with the controlled key 14, time tg is the moment of the transition of the FL current through zero. On axis
показан импульс тока i в нагруз23shows the current pulse i in load23
ке, импульс тока i э(кэ)в нагрузкр при коротком замыкании в чей. На оси 24 показало напр жение .ke, the current pulse i e (ke) in the load at short circuit in whose. On axis 24 showed voltage.
В норматтьном режиме работы форми- рование импульса тока в нагрузке производитс преобразователем следующим образом.In the standard mode of operation, the formation of a current pulse in the load is performed by the converter as follows.
При зар де ФЛ 8 в пол рности, показанной на фиг. 1, до напр жени источника 2 питани от ФИУ 16 подают отпирающий импульс на ключ 4. Образуетс цепь ФЛ 8 - ключ 4 - диод 10 ФЛ 8, в которой ток i АЛ имеет форму, показанную на фиг. 2 (ось 18). С не- которым запозданием, наименьша величина которого определ етс дпитель- ностью переднего фронта импульса i, отпирают ключ 7,и ток в нагруз- ке 3 и ключе 7 быстро возрастает до установившегос значени по цепи ЕНЭ 1 - нагрузка 3 - ключ 7 - диод 10 - ЕНЭ 1. В нормальном режиме сопротивление нагрузки 3 больше сопротивлени формирующей линии , из- за чего диод 10 не выключаетс . Через интервал времени Тн, равный задаваемой ширине импульса тола в нагрузке, в момент tj включает ключ II, на который переходит ток нагрузки с большой скоростью, определ емой временем включени ключа 11. Ток в на- I Грузке i прекращаетс , а ток через ключ 7 нарастает до амплитуды токаWith charge of FL 8 in the polarity shown in FIG. 1, prior to the voltage of the power source 2 from the FIU 16, a trigger pulse is applied to the key 4. An FL circuit 8 is formed - a key 4 - a diode 10 FL 8, in which the current i AL has the form shown in FIG. 2 (axis 18). With some delay, the smallest value of which is determined by the capacitance of the leading edge of pulse i, switch 7 is turned on, and the current in load 3 and switch 7 quickly increases to the steady state value of the ENE circuit 1 - load 3 - switch 7 - diode 10 - ENE 1. In normal mode, the resistance of the load 3 is greater than the resistance of the forming line, which is why the diode 10 does not turn off. After a time interval Tn, equal to the specified pulse width tola in the load, at time tj switches on key II, to which the load current passes at high speed determined by the switch-on time of switch 11. Current in switch I stops i, and current through switch 7 increases to the amplitude of the current
10ten
4045640456
ФЛ i фл по цепи ЕНЭ 1 - ключ 11 - ключ 7 - диод 10 - ЕНЭ 1. При достижении оавенства токов i л и 17 диод 10 отключаетс , и в контур вместо него вводитс ФЛ, ограничива ток на достигнутом уровне амплитуды тока . В дальнейшем имеет место цепь ЕНЭ 1 - ключ 11 - ключ 7 - ФЛ 8 - ключ 4 - ЕНЭ 1, на которой завершаетс перезар д ФЛ до напр жени УС/И большего исходного значени Ufr0 (ось 20), поскольку цепь зар да имеет колебательный характер. Таким образом , в нормальном режиме работы формирование фронтов тока в нагрузке происходит путем включени ключей, коммутирующих практически безындуктивные цепи, и крутизна фронтов ограничиваетс только параметрами используемых приборов. Ширину импульса тока в нагрузке регулируют плавно в пределах ширины импульса тока ФЛ.FL i FL through the circuit ЕНЭ 1 - key 11 - key 7 - diode 10 - ЕНЭ 1. When the current i l and 17 are reached, diode 10 is turned off and FL is inserted into the circuit instead of it, limiting the current at the reached level of current amplitude. In the future, there is an ENEA circuit 1 - a key 11 - a key 7 - FL 8 - a key 4 - ENE 1, on which the recharge of the FL to the voltage of the AC / I is completed to a higher initial value Ufr0 (axis 20), since the charging circuit has an oscillatory character Thus, in normal operation, the formation of current fronts in the load occurs by turning on keys that switch almost non-inductive circuits, and the steepness of the fronts is limited only by the parameters of the instruments used. The width of the current pulse in the load is adjusted smoothly within the width of the current pulse FL.
1515
2020
В момент t4 ток i рл измен ет направление , поскольку ФЛ начинает разр жатьс по цепи диод 14 - резистор 15 до величины напр жени источника питани ЕНЭ 1. С установлением напр жени на ФЛ заканчиваетс первый цикл работы преобразовател . Второй цикл работы идентичен первому, однако в работе участвуют другие элементы (на фиг. 3 показаны в скобках),At time t4, the current i RL changes direction, since the PL begins to discharge the diode 14 through the circuit - the resistor 15 reaches the value of the voltage of the ENEA 1 power source. When the PL voltage is established, the first cycle of the converter operation ends. The second cycle of work is identical to the first, but other elements participate in the work (in Fig. 3 are shown in parentheses),
Рассмотрим процесс ограничени амплитуды импульса тока в нагрузке при отклонении в сторону .уменьшени сопротивлени нагрузки от заданной величины или при коротком замыкании в цепи нагрузки, который по сн етс диаграммами на ос х 21-24 (фиг. 3).Consider the process of limiting the amplitude of a current pulse in a load when deviating to the side of decreasing the load resistance from a given value or when a short circuit occurs in the load circuit, which is illustrated by diagrams on axes 21-24 (Fig. 3).
В момент ts отпирают ключ 4 и в контуре ФЛ 8 - ключ 4 - диод 10 ФЛ 8 возникает ток iAt time ts, key 4 is unlocked and a current i occurs in the FL circuit 8 - key 4 - diode 10 FL 8
М M
В момент tAt time t
отпирают ключ 7 и в цепи ЕНЭ 1 - нагрузка 3 - ключ 7 - диод 10 - ЕНЭ 1 возрастает ток до величины амплитуды 1фл. При достижении равенства этих токов диод 10 отключаетс , и ток 1Э в нагрузке 3, и ток i в ключе 7 ограничиваютс на достигнутом уровне амплитуды тока i фЛ. Имеет место цепь ЕНЭ 1 - нагрузка 3 - ключ 7 - ФЛ 8 - ключ 4 - ЕНЭ 1. В момент t7 отпирают шунтирующий нагрузку ключ 11, при этом, если сопротивление нагрузки заметно отличаетс от нул , ток 13 (ось 23) переходит на ключ 11, и импульс в нагрузке прекращаетс . При коротком замыкании в нагрузке ключ 11 не включаетс и импульс тока в нагрузке ограничиваетс шириной импульса ФЛ.unlock key 7 and in the circuit ЕНЭ 1 - load 3 - key 7 - diode 10 - ЕНЭ 1 increases the current to the magnitude of the amplitude 1fl. Upon reaching equality of these currents, the diode 10 is turned off, and the current 1E in the load 3, and the current i in the switch 7 are limited at the achieved level of the amplitude of the current i FL. There is an ENEA circuit 1 - load 3 - switch 7 - FL 8 - switch 4 - ENE 1. At time t7, switch 11 that shunt the load is unlocked, and if the load resistance is noticeably different from zero, current 13 (axis 23) switches to switch 11, and the impulse in the load ceases. In the event of a short circuit in the load, the switch 11 does not turn on and the current pulse in the load is limited by the width of the PL pulse.
Процесс перезар да и ограничени напр жени ФЛ происходит как в случае питани нормальной нагрузки.The process of overcharging and limiting the voltage of the PL occurs as in the case of feeding a normal load.
Преобразователь предназначен дл работы во всем диапазоне мощностей дл формировани пр моугольных им |Мульсов тока на заранее неизвестной нагрузке с ограничением амплитуды импульсов тока. Так как длительность импульса тока в нагрузке не может быть больше, чем длительность пере- зар да ФЛ, преобразователь предназначен дл формировани коротких импульсов тока.The converter is designed to operate in the entire power range to form a current rectangular | Muls on a previously unknown load with a limited amplitude of current pulses. Since the duration of the current pulse in the load cannot be longer than the duration of the recharge of the PL, the converter is designed to form short current pulses.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884498589A SU1584045A1 (en) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | Dc voltage-to-pulsing voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884498589A SU1584045A1 (en) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | Dc voltage-to-pulsing voltage converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1584045A1 true SU1584045A1 (en) | 1990-08-07 |
Family
ID=21406089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884498589A SU1584045A1 (en) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | Dc voltage-to-pulsing voltage converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1584045A1 (en) |
-
1988
- 1988-10-25 SU SU884498589A patent/SU1584045A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР 1197020, кл. Н 02 М 3/135, 1984. Авторское свидетельство СССР 137252,7, кл. Н 02 м 3/135, 1986. Авторское свидетельство СССР 1175008, кл. Н 02 М t/08, 1979. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0009034B1 (en) | Two-stage commutation circuit for an inverter | |
| SU1584045A1 (en) | Dc voltage-to-pulsing voltage converter | |
| US4093980A (en) | D.C. Electrical circuit means | |
| RU2218659C2 (en) | Bipolar signal shaping device | |
| RU2100861C1 (en) | D c contactor with arcless commutation | |
| SU1181050A2 (en) | Device for overvoltage protection of d.c. network | |
| RU2001511C1 (en) | Switching device | |
| SU400029A1 (en) | DC BREAKER | |
| SU487728A1 (en) | Welding device | |
| SU1690135A1 (en) | Method of controlling a series chopper with isolating diodes | |
| SU1112506A1 (en) | Single-phase thyristor converter with artificial switching | |
| SU1200406A1 (en) | Device for switching capacitor | |
| SU566342A1 (en) | Pulse modulator | |
| SU738113A1 (en) | Pulse generator | |
| SU1198712A1 (en) | Series-parallel inverter | |
| SU940280A1 (en) | Surge current generator | |
| SU951617A1 (en) | Two-channel device for controlling two-phase ac motor | |
| JPS5931307B2 (en) | Inverter device | |
| SU995235A1 (en) | Three-phase inverter | |
| SU1767641A1 (en) | Thyristor key | |
| SU608264A1 (en) | Thyristorized ac circuit-breaker | |
| SU1647768A1 (en) | Charge-triggering device | |
| KR920008947Y1 (en) | Lcd camera protecting circuit | |
| SU1372468A1 (en) | Arrangement for connecting capacitor bank | |
| SU847467A1 (en) | Inverter |