RU2214040C2 - Pulse modulator for feeding capacitance load - Google Patents
Pulse modulator for feeding capacitance load Download PDFInfo
- Publication number
- RU2214040C2 RU2214040C2 RU2000130850A RU2000130850A RU2214040C2 RU 2214040 C2 RU2214040 C2 RU 2214040C2 RU 2000130850 A RU2000130850 A RU 2000130850A RU 2000130850 A RU2000130850 A RU 2000130850A RU 2214040 C2 RU2214040 C2 RU 2214040C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switch
- anode
- cathode
- pulse
- load
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к импульсным источникам питания (например, модуляторам) работающим на емкостную нагрузку с частичным разрядом емкостного накопителя и предназначено для питания электрофильтров или других устройств, имеющих большую долю емкостной составляющей в нагрузке, особенно, когда пробой в нагрузке является штатным, а также в тех случаях, когда на нагрузке постоянно присутствует высокое напряжение (подставка) от какого-либо внешнего источника высокого напряжения, а импульсное накладывается на него. The invention relates to switching power supplies (for example, modulators) operating on a capacitive load with a partial discharge of the capacitive storage and is intended to power electrostatic precipitators or other devices having a large fraction of the capacitive component in the load, especially when the breakdown in the load is standard, as well as in those cases when the load is constantly present high voltage (stand) from any external source of high voltage, and the pulse is superimposed on it.
Анализ известных электрических схем модуляторов показал, что из-за большого падения напряжения на коммутаторе трудно получить импульсы высокого напряжения на емкостной нагрузке, например электрофильтре, электрической емкостью 0,15 мкФ и более, при длительности импульса 20...60 мкс, импульсном напряжении более 20 кВ, напряжении "подставки" более 20 кВ, частоте повторения до 1 кГц, со сроком службы не менее 1000 ч. An analysis of the known electrical circuits of modulators showed that due to a large voltage drop across the switch, it is difficult to obtain high voltage pulses at a capacitive load, for example an electrostatic precipitator, with an electric capacity of 0.15 μF or more, with a pulse duration of 20 ... 60 μs, and a pulse voltage of 20 kV, voltage “stand” more than 20 kV, repetition rate up to 1 kHz, with a service life of at least 1000 hours
Известен источник высокого напряжения для электрического пылеуловителя, выполненный с использованием неуправляемого разрядника, который не позволяет осуществлять длительную работу устройства со сравнительно высокой частотой. Штатные пробои в пылеуловителе могут приводить к периодическому сбою в работе источника [1]. A known source of high voltage for an electric dust collector, made using an uncontrolled arrester, which does not allow long-term operation of the device with a relatively high frequency. Regular breakdowns in the dust collector can lead to a periodic malfunction of the source [1].
Источник формирует импульсы случайной формы, которая может произвольно изменяться при изменении параметров среды в электрофильтре, имеет сравнительно небольшой срок службы разрядника (при большой частоте повторения). Срок службы разряд - большой срок службы разрядника (при большой частоте повторения). Срок службы разрядника, как правило, оценивается не часами наработки, а количеством срабатываний. Схема не достаточно защищена от электрических пробоев пылеуловителя, имеет низкий КПД и большие потери при штатных пробоях емкостной нагрузки. The source generates pulses of a random shape, which can arbitrarily change when the parameters of the medium in the electrostatic precipitator change, and has a relatively short lifetime of the arrester (at a high repetition rate). The service life of the discharge is the long service life of the arrester (at a high repetition rate). The service life of the arrester, as a rule, is estimated not by the operating hours, but by the number of operations. The circuit is not sufficiently protected from electrical breakdowns of the dust collector, has a low efficiency and large losses during regular breakdowns of the capacitive load.
Известны также импульсные модуляторы, содержащие источник питания постоянного тока и две последовательно соединенные модуляторные лампы [2, 3, 4]. Такие модуляторы способны обеспечить устойчивую работу, однако модуляторные лампы не в состоянии пропустить токи в сотни ампер за микросекунду. К недостаткам этих модуляторов можно отнести низкий КПД при формировании фронтов, а также сравнительно большое падение напряжения на открытом приборе и пологие фронты сравнительно большой величины при работе на емкостную нагрузку. Also known are pulse modulators containing a DC power source and two series-connected modulator lamps [2, 3, 4]. Such modulators are able to provide stable operation, however, modulator lamps are not able to pass currents of hundreds of amperes per microsecond. The disadvantages of these modulators include low efficiency in the formation of fronts, as well as a relatively large voltage drop on an open device and gentle fronts of a relatively large magnitude when operating on a capacitive load.
В качестве прототипа выбран импульсный модулятор [4], содержащий источник напряжения, питающий две последовательно соединенные модуляторные лампы, зашунтированные диодами, первая из которых анодом подключена к положительной шине источника питания, катодом через индуктивность и емкость к первому вводу нагрузки, а второй ввод нагрузки соединен с общей шиной, вторая лампа присоединена анодом к катоду первой лампы, а катодом к общей шине, первый диод подключен катодом к аноду, а анодом к катоду первой модуляторной лампы, а второй диод подключен катодом к аноду, а анодом к катоду второй модуляторной лампы, второй источник питания положительной полярностью подключен через индуктивность к нагрузке, вторая клемма отрицательной полярности обоих источников питания соединена с общей шиной, генераторы управляющих импульсов подключены к управляющим электродам модуляторных ламп. As a prototype, a pulsed modulator [4] was selected, containing a voltage source supplying two series-connected modulator lamps shunted by diodes, the first of which is connected to the positive bus of the power supply by the anode, by the cathode through the inductance and capacitance to the first load input, and the second load input is connected with a common bus, the second lamp is connected anode to the cathode of the first lamp, and the cathode to the common bus, the first diode is connected by the cathode to the anode, and the anode to the cathode of the first modulator lamp, and the second diode is connected it is connected with the cathode to the anode and the anode to the cathode of the second modulator lamp, the second power supply of positive polarity is connected through the inductance to the load, the second negative polarity terminal of both power supplies is connected to a common bus, the control pulse generators are connected to the control electrodes of the modulator lamps.
Целью настоящего изобретения является повышение КПД модулятора как в штатном режиме работы при преобразования постоянного напряжения в импульсное, так и при любом виде нештатных пробоев в нагрузке, а также повышение КПД электростатического фильтра (пылеуловителя) в целом и снижение стоимости пылеочистки. The aim of the present invention is to increase the efficiency of the modulator both in the normal mode of operation when converting direct voltage to pulse, and for any kind of abnormal breakdowns in the load, as well as increasing the efficiency of the electrostatic filter (dust collector) in general and reducing the cost of dust cleaning.
Это достигается за счет чрезвычайно малых потерь при формировании фронтов, малого прямого падения напряжения, рекуперации электрической энергии при формировании каждого импульса и во время пробоев в нагрузке, высокой стабильности параметров электрических импульсов в нагрузке независимо от изменения параметров среды в электрофильтре (емкостной нагрузке). This is achieved due to extremely small losses in the formation of fronts, a small direct voltage drop, recovery of electrical energy during the formation of each pulse and during breakdowns in the load, high stability of the parameters of the electrical pulses in the load, regardless of changes in the parameters of the medium in the electrostatic precipitator (capacitive load).
Для этого в импульсный модулятор, содержащий источник питания постоянного тока с накопителем энергии и два последовательно соединенных управляемых коммутатора, анод первого из которых соединен с положительным выводом источника питания, а катод второго - с первым выводом емкостной нагрузки, вводится третий (рекуперационный) коммутатор, содержащий анод и катод, который может быть как управляемым, так и неуправляемым (например, импульсный сильноточный диод), и последовательный разрядный LC-контур, катушка индуктивности которого свободным концом соединена с анодом второго управляемого коммутатора, а свободный конец конденсатора LC-контура подключен к второму выводу нагрузки. Цепь третьего (рекуперационного) коммутатора включена встречно-параллельно цепи второго управляемого коммутатора, анодом к катоду, а катодом к аноду. Между анодом и управляющим электродом первого коммутатора включен резистор. При этом в качестве первого управляемого коммутатора использован прибор с жесткой характеристикой включения (например, электронно-лучевой вентиль или высоковольтный транзистор), от которого не требуются большие импульсные токи, а требуется только очень малое прямое падение напряжения при малых токах и жесткая управляемость. В качестве второго управляемого коммутатора использован прибор с мягкой характеристикой включения, например, импульсный водородный тиратрон или импульсный частотный тиристор, имеющий крайне малое падение прямого напряжения и большие допустимые импульсные токи /см. Справочник по радиолокации под редакцией Сколника. Нью-Йорк, 1970 г. - перевод с английского под общей редакцией К.Н. Трофимова, том 3. Радиолокационные устройства и системы - М.: Сов.Радио, 1978, 528 с./. При этом схема управления первым коммутатором выполнена в виде формирователя импульсов запирающей полярности, а схемы управления вторым и третьим коммутаторами - в виде формирователей импульсов отпирающей полярности. Причем в схему управления третьим коммутатором вводится таймер. Для повышения эффективности работы электрофильтра предложен вариант схемы с двумя катушками индуктивности разрядного LC-контура, одна из которых включена в цепь анода второго управляемого коммутатора, а вторая - в цепь анода третьего коммутатора. В том случае, если напряжение на электрофильтре имеет какое-либо отрицательное постоянное значение "подставки", т.е. параллельно емкостной нагрузке включен источник напряжения, в модулятор вводят рекуперационный диод, подключенный встречно-параллельно первому управляемому коммутатору, анодом к катоду, катодом к аноду. Предлагаемый импульсный модулятор можно назвать резонансным, так как в этом модуляторе емкость нагрузки является частью высокодобротного колебательного контура. Модулятор формирует колоколообразный импульс, состоящий из длительности фронта и среза. Процессы формирования фронта и среза являются резонансными с почти полной рекуперацией всей электроэнергии, не истраченной в емкости нагрузки, обратно в конденсатор связи LC-контура через третий коммутатор. В свою очередь диод, установленный параллельно первому коммутатору, обеспечивает рекуперацию электрической энергии конденсатора связи в накопительный конденсатор источника питания во время штатных (или не штатных) пробоев в электрофильтре (если напряжение на электрофильтре имеет какое-либо отрицательное постоянное значение "подставки"). В этом случае напряжение на конденсаторе связи равно сумме напряжений источника питания модулятора и напряжения "подставки". Дроссель в анодной цепи первого коммутатора обеспечивает формирование зарядного токового импульса конденсатора связи LC-контура. Основные потери электроэнергии происходят в зарядно-разрядной ветвях резонансного силового колебательного контура второго и третьего коммутаторов. Потери в электрофильтре незначительны. For this, a third (recovery) switch is introduced into the pulse modulator containing a direct current power source with an energy storage device and two series-connected managed switches, the anode of the first of which is connected to the positive terminal of the power source, and the cathode of the second - with the first terminal of the capacitive load an anode and cathode, which can be either controlled or uncontrolled (for example, a pulsed high-current diode), and a series discharge LC circuit, the inductor of which is free to the end is connected to the anode of the second managed switch, and the free end of the capacitor of the LC circuit is connected to the second terminal of the load. The circuit of the third (recuperation) switch is connected counter-parallel to the circuit of the second managed switch, the anode to the cathode, and the cathode to the anode. A resistor is connected between the anode and the control electrode of the first switch. At the same time, a device with a rigid switching characteristic (for example, an electron beam valve or a high voltage transistor) was used as the first controlled switch, from which large pulsed currents are not required, and only a very small direct voltage drop at low currents and tight controllability are required. As a second controlled switch, a device with a soft switching characteristic, for example, a pulsed hydrogen thyratron or a pulsed frequency thyristor, having an extremely small forward voltage drop and large permissible pulsed currents / cm, was used. Handbook of Radar edited by Skolnik. New York, 1970 - translation from English under the general editorship of K.N. Trofimova, Volume 3. Radar devices and systems - Moscow: Sov. Radio, 1978, 528 pp. /. The control circuit of the first switch is made in the form of a pulse shaper of locking polarity, and the control circuit of the second and third switches is in the form of a pulse shaper of unlocked polarity. Moreover, a timer is introduced into the control circuit of the third switch. To increase the efficiency of the electrostatic precipitator, a variant of the circuit with two inductors of the discharge LC circuit is proposed, one of which is included in the anode circuit of the second managed switch, and the second in the anode circuit of the third switch. In the event that the voltage on the electrostatic precipitator has any negative constant value of the "stand", i.e. a voltage source is connected in parallel with the capacitive load, a recovery diode is connected to the modulator, connected in parallel with the first controlled switch, the anode to the cathode, the cathode to the anode. The proposed pulse modulator can be called resonant, since in this modulator the load capacitance is part of a high-quality oscillatory circuit. The modulator generates a bell-shaped pulse, consisting of the duration of the front and the slice. The processes of front and slice formation are resonant with almost complete recovery of all the electricity not consumed in the load capacitance back to the coupling capacitor of the LC circuit through the third switch. In turn, a diode mounted parallel to the first switch ensures the recovery of the electrical energy of the coupling capacitor into the storage capacitor of the power source during regular (or non-standard) breakdowns in the electrostatic precipitator (if the voltage on the electrostatic precipitator has any negative constant value of the "stand"). In this case, the voltage at the coupling capacitor is equal to the sum of the voltages of the modulator power supply and the voltage of the "stand". The inductor in the anode circuit of the first switch provides the formation of a charging current pulse of the coupling capacitor of the LC circuit. The main losses of electricity occur in the charge-discharge branches of the resonant power oscillatory circuit of the second and third switches. Losses in the electrostatic precipitator are negligible.
Система управления коммутаторами содержит генератор управляющих импульсов, подключенный к управляющему входу первого и второго коммутаторов, например, через разделительные импульсные трансформаторы. Система управления выдает два начинающихся синхронно прямоугольных импульса управления, первый - малой длительности (единицы мкс) отпирающей полярности на второй коммутатор (например, силовой водородный тиратрон), а второй - значительно большей длительности (десятки, сотни мкс) запирающей полярности на первый коммутатор (например, электронно-лучевую лампу типа ЭЛВ). Включение второго коммутатора через индуктивность формирует фронт импульса на нагрузке, а включение третьего коммутатора через ту же индуктивность обеспечивает формирование среза. Первый коммутатор во время формирования импульса закрыт, а отрывается только во время пауз между импульсами, обеспечивает восстановление и удержание потенциала конденсатора связи на потенциале, предельно близком к потенциалу источника питания. The control system of the switches contains a control pulse generator connected to the control input of the first and second switches, for example, through isolation pulse transformers. The control system generates two synchronously starting rectangular control pulses, the first of a short duration (unit μs) of unlocked polarity to the second switch (for example, a power hydrogen thyratron), and the second of much longer duration (tens, hundreds of μs) of locking polarity to the first switch (for example , electron beam lamp type ELV). The inclusion of the second switch through the inductance forms a pulse front at the load, and the inclusion of the third switch through the same inductance ensures the formation of a slice. The first switch during the formation of the pulse is closed, and opens only during pauses between pulses, provides the restoration and retention of the potential of the coupling capacitor at a potential extremely close to the potential of the power source.
Для пояснения существа изобретения на фиг.1 приведена силовая электрическая схема импульсного модулятора с неуправляемым рекуперационным коммутатором и одной катушкой LC-контура; на фиг.2 - структурная схема системы управления этой схемой; на фиг.3 - циклограммы, поясняющие работу модулятора; на фиг. 4 - силовая схема варианта модулятора с управляемым рекуперационным коммутатором; на фиг.5 - структурная схема системы управления для этого варианта; на фиг.6 - циклограммы, поясняющие работу схемы с управляемым рекуперационным коммутатором; на фиг.7 - силовая схема варианта модулятора с управляемым рекуперационным коммутатором, позволяющим формировать импульсы с разной длительностью фронта и среза; на фиг.8 - вариант построения модулятора с использованием включаемого по аноду рекуперационного коммутатора на основе управляемого коммутатора. To illustrate the essence of the invention, Fig. 1 shows a power circuit diagram of a pulse modulator with an uncontrolled recovery switch and one coil of an LC circuit; figure 2 is a structural diagram of a control system for this circuit; figure 3 is a sequence diagram explaining the operation of the modulator; in FIG. 4 is a power circuit of an embodiment of a modulator with a controlled recovery switch; figure 5 is a structural diagram of a control system for this option; figure 6 is a sequence diagram explaining the operation of the circuit with a managed recovery switch; Fig.7 is a power diagram of a variant of a modulator with a controlled recovery switch that allows you to generate pulses with different lengths of the front and cut; on Fig - a variant of the construction of the modulator using the included on the anode recovery switch based on a managed switch.
Силовая электрическая схема импульсного модулятора (фиг.1) содержит коммутатор 1, соединенный катодом с анодом коммутатора 2, параллельно коммутатору 2 подключен рекуперационный коммутатор 3. К точке соединения катода коммутатора 1, катода коммутатора 3 и анода коммутатора 2 подключено начало дросселя 4, к концу которого подключена первая обкладка конденсатора связи 5, вторая обкладка которого подключена к катоду шунтирующего нагрузку выпрямителя 6 (или отрицательному полюсу силового выпрямителя источника униполярного штатного питания 7, если таковой присутствует) и к емкостной нагрузке 8. Между анодом и сеткой коммутатора 1 включен резистор 9, а между анодом и катодом того же коммутатора - рекуперационный диод 10. Диод подключен катодом к аноду, а анодом к катоду коммутатора 1. Далее точка подсоединения анода коммутатора 1, резистора 9 и катода диода 10 подключена к началу дросселя 11, конец которого подключен к первой обкладке конденсатора питания 12 и к катодам диодов выпрямителя 13. Вторая обкладка конденсатора 12 и аноды диодов 13 заземлены, а к выпрямителю 13 подводится высоковольтное питание от источника переменного напряжения 14. The power circuit of the pulse modulator (Fig. 1) contains a
Система управления 15 подключена к управляющему электроду коммутатора 2 через высоковольтный разделительный импульсный трансформатор 16, а к управляющему электроду коммутатора 1 через разделительный импульсный трансформатор 17 с разделительным конденсатором 18. The
Система управления 15 (фиг. 2) состоит из задающего генератора 19 (например, на микросхеме 1006ВИ1), импульсного трансформатора 20 (например, ИТ007), силового частотного импульсного тиристора 21 (например, ТЧИ-100), таймера 22 (например, на микросхеме 1006ВИ1), зарядного транзистора 23 (например, КТ828А), источника питания постоянного тока 24 (например, на напряжения +500 В для силовых элементов и +15 В для микросхем), двух конденсаторов 25, 26 с противорезонансными формирующими цепочками 27, 28, двух повышающих импульсных трансформаторов 16 и 17. The control system 15 (Fig. 2) consists of a master oscillator 19 (for example, on a chip 1006ВИ1), a pulse transformer 20 (for example, IT007), a power frequency pulse thyristor 21 (for example, ТЧИ-100), a timer 22 (for example, on a chip 1006VI1), a charging transistor 23 (for example, КТ828А), a direct current power supply 24 (for example, for +500 V for power elements and +15 V for microcircuits), two
Силовая схема модулятора работает следующим образом. Накопитель энергии источника питания 12 заряжается от источника высокого напряжения 14 через высоковольтную диодную сборку 13. Конденсатор связи 5 заряжается через дроссель 11, коммутатор 1 (открытый через резистор 9), дроссель 4, диоды выпрямителя 6 до напряжения, равного напряжению на конденсаторе питания 12. Напряжение, приложенное к коммутатору 2 в прямом направлении и коммутатору 3 в обратном направлении, также становится равным питающему, а напряжение на коммутаторе 1 приближается к нулю. При вышеприведенных потенциалах импульсный модулятор находится в исходном состоянии. The power circuit of the modulator operates as follows. The energy storage device of the
Система управления 15 задает частоту повторения импульсов модулятора, отпирая коммутатор 2 (фиг.3 в) и одновременно запирая коммутатор 1 (фиг.3 г), конденсатор связи 5 оказывается подключенным параллельно емкости нагрузки 8 через дроссель 4, и напряжение на нагрузке 8 быстро возрастает до уровня напряжения, равного или чуть больше напряжения на конденсаторе 5, и устанавливается (фиг. 3 д) - сформировался фронт. Это происходит благодаря резонансному режиму перезарядки емкостей конденсаторов связи 5 и электрофильтра 8 через дроссель 4. The
Электрическая емкость конденсатора 5 по отношению к емкости электрофильтра 8 выбирается как можно больше, но из конструктивных соображений ее берут больше только в 3...4 раза. The electric capacity of the
Одновременно система управления 15 обеспечивает запертое состояние коммутатора 1 в течение всего времени формирования импульса на нагрузке 8 плюс некоторое дополнительное время, необходимое для восстановления не проводящего состояния коммутатора 2 (фиг.3 г). At the same time, the
Во время формирования фронта происходит переполюсовка напряжения на коммутаторах 3 и 2. Появившийся обратный потенциал принудительно запирает коммутатор 2 и отпирает коммутатор 3, обеспечивая протекание обратного тока через дроссель 4, емкость 5 и 8. Происходит формирование среза импульса на нагрузке 8. Напряжение на нагрузке 8 быстро снижается, а напряжение на конденсаторе связи 5 восстанавливается почти до первоначального значения (потеря напряжения связана с активными потерями при прохождении тока через все вышеперечисленные элементы колебательного контура). Срез сформировался. During the formation of the front, the voltage is reversed at
Далее, через некоторое время определяемое временем запирания управляемого коммутатора 2 снимается запирающее напряжение с коммутатора 1 и напряжение на конденсаторе 5 быстро восстанавливается до исходного значения за счет протекания тока от конденсатора 12 через дроссель 11, коммутатор 1, дроссель 4, диодную сборку 6. Further, after some time, determined by the closing time of the controlled
В свою очередь, потенциал конденсатора 12 восстанавливается за счет источника переменного сетевого питания 14 через диодную сборку 13 (допустимо вместо источника переменного тока 14 и диодной сборки 13 иметь источник постоянного напряжения). In turn, the potential of the
Длительность импульса и скорость изменения напряжения на емкости электрофильтра 8 определяется величиной результирующей емкости соединенных последовательно емкостей 5 и 8 и индуктивностью дросселя 4. The pulse duration and the rate of change of voltage on the capacitance of the
В электрофильтре 8 при наличии напряжения "подставки" от источника 7, напряжение на конденсаторе связи 5 равно сумме напряжений подставки и питания модулятора. При любом виде пробоя электрофильтра 8, его емкость закорачивается и к коммутатору 2 и рекуперационному диоду 10 в прямом направлении со скоростью развития пробоя прикладывается быстро возрастающее напряжение. Как только оно превысит напряжение на конденсаторе 12, диод 10 откроется и через него и дроссель 11 потечет "обратный" ток от конденсатора 5 к конденсатору 12 (фиг.3 г). В результате происходит быстрое выравнивание напряжения между конденсатором питания (большой емкости) и конденсатором связи - (малой емкости). Результирующее напряжение на емкости 12 чуть-чуть повышается обратно пропорционально соотношению емкостей 12 и 5. Далее этот потенциал используется при формировании импульсов на нагрузке 8, вследствие чего первые импульсы после пробоя по амплитуде чуть больше генерируемых ранее. Однако результирующее напряжение на нагрузке 8 после пробоя ниже предшествующего, но выше, чем если бы не было пробоя. Более быстрое восстановление напряжения на нагрузке 8 способствует повышению КПД электрофильтра. In the
Практически при электрической емкости нагрузки электрофильтра 8, равной 0,15 мкФ, емкость конденсатора связи 5 - около 0,4 мкФ, емкость конденсатора 12 источника питания модулятора - около 1,0 мкФ. In practice, when the electric load capacitance of the
Система управления 15 (фиг. 2) работает следующим образом. В исходном состоянии тиристор 21 и транзистор 23 закрыты. При запертом тиристоре 21 первым же пришедшим импульсом транзистор 23 открывается и заряжает накопительные конденсаторы 25, 26 от источника питания 24 через индуктивности формирующих линий 27, 28 и первичные обмотки импульсных трансформаторов 16, 17, и закрывается. При этих условиях система управления находится в исходном состоянии. The control system 15 (Fig. 2) operates as follows. In the initial state, the
Частота повторения импульсов модулятора задается от генератора 19 (фиг.3 а). Тиристор 21 открывается и накопительные конденсаторы 25 и 26 разряжаются на первичные обмотки трансформаторов 16, 17 через противорезонансные формирующие линии 27, 28. Одновременно срабатывает таймер 22 и с выдержкой времени, равной сумме времени формирования импульсов и времени запирания тиристора, выдает импульс на открывание транзистора 23 (фиг.3 б). Длительность этого импульса определяется длительностью времени восстановления напряжения на конденсаторах 25, 26. Открываясь, транзистор 23 восстанавливает потенциалы конденсаторов 25, 26 до исходного значения, и система управления снова находится в исходном состоянии. The pulse repetition frequency of the modulator is set from the generator 19 (Fig.3 a). The
Длительность импульса, запирающего коммутатор 1, значительно больше длительности импульса, отпирающего коммутатор 2. Разница в длительностях импульсов, получаемых от системы управления, получается за счет разницы величины электрической емкости конденсаторов 25 и 26 и параметров противорезонансных цепей 27, 28. Чем больше емкость, тем больше длительность. The duration of the pulse locking the
Если для более эффективной работы электрофильтра требуется увеличение длительности импульса и изменение его из колоколообразной формы в прямоугольную, то в силовую схему вместо диодного неуправляемого коммутатора 3 устанавливается управляемый коммутатор 25 (например, такой же водородный тиратрон как в коммутаторе 2) (фиг.4), а в систему управления (фиг.5) вводится дополнительный таймер 27, разделительный импульсный трансформатор 28, 2-й частотный тиристор 29, зарядный диод 30, конденсатор 31, формирующая линия 32, разделительный трансформатор 33. If for more efficient operation of the electrostatic precipitator it is necessary to increase the pulse duration and change it from a bell-shaped to a rectangular shape, then instead of a diode uncontrolled switch 3, a controlled
Принцип работы варианта модулятора с управляемым рекуперационным коммутатором (фиг.4) от рассмотренного ранее (фиг.1) отличается тем, что при прикладывании обратного напряжения после формирования фронта импульса, коммутатор обратного напряжения 25 включается не сразу (как диодный коммутатор 4), а с выдержкой времени от таймера 27 системы управления 34 (фиг.5). Далее силовая схема и система управления работают аналогично рассмотренной выше, но с некоторыми изменениями, представленными на циклограмме (фиг.6). The principle of operation of a variant of a modulator with a controlled recovery switch (Fig. 4) differs from that previously considered (Fig. 1) in that when applying a reverse voltage after the formation of the pulse front, the
Если для еще большего повышения эффективности работы электрофильтра требуется разная длительность фронта и среза, то задача решается путем введения вместо одного - двух дросселей: первого 35, включенного в цепь анода второго управляемого коммутатора 2 и формирующего длительность фронта, и второго 36, включенного в цепь анода рекуперационного коммутатора 25 и формирующего длительность среза (фиг.7). На рассмотренной ранее циклограмме (фиг.6 ж) указана отдельно длительность фронта и среза определяемая дросселями 35, 36 соответственно. If, to further increase the efficiency of the electrostatic precipitator, different front and cut lengths are required, then the problem is solved by introducing instead of one or two chokes: the first 35, included in the anode circuit of the second managed
Вместо сильноточного высоковольтного высокочастотного диода используемого в качестве рекуперационного коммутатора 3, возможно использование сильноточного водородного тиратрона, имеющего очень малое прямое падение напряжения. Для этого можно использовать схему с анодным запуском управляемого коммутатора (например, тиратрона ТГИ2500/35) (фиг.8). Для этого используется резистор 37, диод 38, резистор 39, конденсатор 40. Instead of a high-current high-voltage high-frequency diode used as a recovery switch 3, it is possible to use a high-current hydrogen thyratron having a very small forward voltage drop. To do this, you can use the circuit with the anode launch of a managed switch (for example, the thyratron TGI2500 / 35) (Fig. 8). For this, a
Схема работает следующим образом. При появлении отрицательного напряжения на катоде коммутатора 25, через резистор 37 и диод 38 заряжается конденсатор 40 до амплитуды, равной напряжению включения коммутатора 25. Когда на управляющем электроде коммутатора 25 напряжение достигнет напряжения зажигания, коммутатор включается и с помощью конденсатора 40, формируется штатный ток по управляющему электроду для надежного включения коммутатора 25 (тиратрона) при штатной длительности импульса управления. Включение коммутатора 25 формирует срез импульса модулятора. Резистор 39 обеспечивает равенство потенциалов управляющего электрода и катода коммутатора 25 во время пауз между импульсами. The scheme works as follows. When a negative voltage appears on the cathode of the
Источники информации
1. Патент Япония 2-3395, 02.03.83.Sources of information
1. Japan patent 2-3395, 02.03.83.
2. Патент США 3435378, кл. 332-41, 25.03.1969. 2. US patent 3435378, CL. 332-41, 03/25/1969.
3. А.с. 932610, БИ 20, 30.05.82. 3. A.S. 932610,
4. Артым А.Д., Бахмутский А.Е., Козин Е.В., Кондратьев М.В., Николаев В. В., Пустовойтовский А.С., Садыков Э.К., Соколов Э.П. Повышение эффективности мощных радиопередающих устройств; под ред. А.Д. Артымова. - М.: Радио и связь, 1987. - 176 с.: ил. 4. Artym A.D., Bakhmutsky A.E., Kozin E.V., Kondratiev M.V., Nikolaev V.V., Pustovoitovsky A.S., Sadykov E.K., Sokolov E.P. Improving the efficiency of powerful radio transmitting devices; under the editorship of HELL. Artymova. - M .: Radio and communications, 1987. - 176 p .: ill.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000130850A RU2214040C2 (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Pulse modulator for feeding capacitance load |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000130850A RU2214040C2 (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Pulse modulator for feeding capacitance load |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000130850A RU2000130850A (en) | 2003-01-27 |
| RU2214040C2 true RU2214040C2 (en) | 2003-10-10 |
Family
ID=31988045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000130850A RU2214040C2 (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Pulse modulator for feeding capacitance load |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2214040C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783621C1 (en) * | 2022-05-24 | 2022-11-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Modulator of amplitude-modulated signals |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2042834A (en) * | 1979-01-15 | 1980-09-24 | Sachs Systemtechnik Gmbh | Sine-wave power generator |
| EP0503571A1 (en) * | 1991-03-11 | 1992-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pulse-width modulation amplifier |
-
2000
- 2000-12-08 RU RU2000130850A patent/RU2214040C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2042834A (en) * | 1979-01-15 | 1980-09-24 | Sachs Systemtechnik Gmbh | Sine-wave power generator |
| EP0503571A1 (en) * | 1991-03-11 | 1992-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pulse-width modulation amplifier |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| АРТЫМ А.Д. Повышение эффективности мощных радиопередающих устройств. - М.: Радио и связь, 1987, с.87, рис.3.7. * |
| АРТЫМ А.Д. Усилители класса D и ключевые генераторы в радиосвязи и радиовещании. - М.: Связь, 1980, с.26, рис.2.3. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783621C1 (en) * | 2022-05-24 | 2022-11-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Modulator of amplitude-modulated signals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6362604B1 (en) | Electrostatic precipitator slow pulse generating circuit | |
| US5138622A (en) | Apparatus and method for generating high-power, high-voltage pulses, particularly for te gas lasers | |
| JP3122186B2 (en) | Low voltage modulator for circular induction accelerator | |
| DK1652586T4 (en) | Device for generating pulses for electrostatic separator | |
| US4052177A (en) | Electrostatic precipitator arrangements | |
| KR100638940B1 (en) | Pulse generator and related method for generating voltage pulse | |
| JPS59216479A (en) | Pulse power source for electric dust collector | |
| RU2580787C1 (en) | High-power nanosecond pulse generator (versions) | |
| US4642476A (en) | Reversing-counterpulse repetitive-pulse inductive storage circuit | |
| RU2214040C2 (en) | Pulse modulator for feeding capacitance load | |
| RU2183903C1 (en) | Pulse modulator for feeding capacitive load | |
| RU2234804C1 (en) | Pulse modulator (alternatives) | |
| RU2716289C1 (en) | Excitation pulse generator | |
| US7482786B2 (en) | Electric discharger using semiconductor switch | |
| RU2115214C1 (en) | Pulse power supply for electrical apparatuses with corona- forming discharge electrodes | |
| RU2619779C1 (en) | Cold cathode thyratron control device | |
| Rim et al. | Repetitive nanosecond all-solid-state pulse generator using magnetic switch and SOS diodes | |
| CN103727840A (en) | Electronic brake device and method | |
| Munir et al. | Design of a novel gate driver circuit for a Marx generator based 40kV electric fence energizer | |
| SU1526832A1 (en) | Apparatus for supplying electric precipitator with alternate voltage | |
| RU2113909C1 (en) | Device for supply of electric apparatuses with discharge corona-forming electrodes | |
| Bieniosek et al. | MEDEA II two‐pulse generator development | |
| EA019209B1 (en) | Pulse quasi-resonant modulator | |
| SU703897A1 (en) | Square wave pulse generator | |
| SU849481A1 (en) | Pulse modulator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121209 |