"Отсюда среднее значение мощности источника верхнего уровня напряжения

ср2 = icp2(U-Ui) = 36.10-3.6000 = 216 Вт.

В рассмотренном ИЭП применены коммутаторы с одновременным управлением всеми последовательно включенными тиристорами. При этом скорость переходного процесса зависит как от параметров отдельных тиристоров, так и от параметров сигнала управления. Кроме того, скорость переходного процесса определяется плотностью тока и мгновенным напряжением на тиристоре.

Схема на рис. 2.22 [73] позволяет снизить потери от токов в цепях запуска и в цепях компенсации тиристоров. Цепи запуска

Рис. 2.22. Схема коммутатора электрических импульсов

Рис. 2.23 Схема коммутатора с использованием фронта и среза управляющего импульса

•состоят из конденсаторов Сг и С4 и последовательно включенных с ними резисторов R2 и Re соответственно. Цепи компенсации то-ка в /?С-цепочках состоят из конденсаторов Ci, С3, С5 и последовательно включенных с ними резисторов Ru R5, Rs соответствен-•но. Так как сопротивления резисторов в цепях компенсации значительно (на порядок) выше сопротивлений резисторов цепей запуска, ток заряда конденсаторов Ci и Сз не препятствует открыванию тиристоров VSi и VS2. После включения этих тиристоров ток разряда конденсаторов Сг и С4 может увеличить потери в коммутаторе. Для предотвращения этого служат диоды VDi и VDi.

Коммутация входного напряжения, при которой зарядная цепь включается фронтом управляющего импульса, а разрядная - его -срезом, осуществляется по схеме [74], изображенной на рис. 2.23. В исходном состоянии (при отсутствии управляющего импульса Vi) транзистор УГз закрыт, а VT открыт, что обеспечивает разряд емкости нагрузки С4. При подаче управляющего импульса Ui (рис. 2.24,а) через схемы Di 2, Di 3 и транзистор VTi напряжение 120

в базовой цепи транзистора VT снижается До нуля (рис. 2.2А,б} и он закрывается. Через промежуток времени ti после подачи управляющего импульса через схему и оптронный переключатель Di открывается транзистор VTi (рис. 2.24,в). Последний открывает зарядный транзистор УТз, входное напряжение Ut, через который подается на емкость нагрузки. Напряжение на емкости Uc4 устанавливается равным [/вх в соответствии с рис. 2.24,г. Время /] определяется временем включения оптрона и транзистора УГа. После окончания управляющего импульса его срез вызывает закрывание транзисторов VT2 и VTs. Через время /2, пропорциональное произведению RiCi, открывается транзистор VT4 и образует контур для разряда емкости С4. Благодаря наличию задержек времени ti и /2 исключается одновременное нахождение транзисторов VTs и VT4 в открытом состоянии и, следовательно, протекание сквозного тока через них. Таким образом, в описанной схеме напряжение на нагрузке [/с4 = [/вх поддерживается в течение времени, определяемого длительностью управляющего импульса.

На рис. 2.25 приведена функциональная схема переключаемого ВИЭП на четыре уровня выходного напряжения; 6, 8, 10 и 12 кВ. Высоковольтный ИЭП содержит стабилизирующий источник постоянного напряжения 6 кВ, которое снимается с выпрямителя Bis с выходным конденсатором Cis, определяющим нижний уровень выходного напряжения. Зарядный источник выходного напряжения состоит из 12 последовательно соединенных выпрямителей (Bi... В12), каждый из которых имеет выходное напряжение 500 В.

Входная обмотка трансформатора TVi подключена к выходу стабилизирующего инвертора, не показанного на схеме. Зарядный ключевой элемент выполнен на транзисторах VTis... VT24, а разрядный ключевой элемент - на транзисторах VT1...VT12, включенных последовательно. Коллектор каждого из транзисторов элемента ЗКЭ через зарядные диоды VDu ... VD25 подсоединены к по-тепциальному выводу соответствующего зарядного выпрямителя Bl ... В12; при этом потенциальный выход выпрямителя В13 соединен через зарядный диод VDze с емкостью нагрузки Сн и эмиттером транзистора зарядного ключевого элемента, находящимся под низким потенциалом цепочки выпрямителей. Емкость нагрузки (выходной вывод) соединена с коллектором транзистора высокого потенциала разрядного ключевого элемента и через шунти-

г) t

Рис. 2 24. Диаграммы изменений параметров схемы на рис. 2 33: а - напряжение управляющего импульса; б - напряжение базовой цепи транзистора VTa; в - ток транзистора VT2; г - напряжение на нагрузке Uc.

рующий диод VDi с выводом высокого потенциала выпрямительной цепочки Bi... Bi2. Эмиттеры транзисторов элемента РКЭ через разрядные диоды VD2... VD13 подключены к соответствующим выводам выпрямителей Вх... Вц, находящихся под низким потен-диалом.

Рис. 2.25. Схема переключаемого высоковольтного источника электропитания на четыре уровня выходного напряжения

Управление транзисторами осуществляется импульсными транс-форматорами TVs - ТУи- При отсутствии управляющих импульсов выходная емкость через диод VDze заряжается от выпрямителя Bi3 до напряжения +6 кВ. При подаче импульсов управления на вход трансформаторов TV13 и TVu открываются транзисторы VTzx... УГ24 и емкость нагрузки через диод VD22 заряжается до потенциала выпрямителя Вд, равного 8 кВ. При последующем включении транзисторов VTn ...VT20 на выходе через диод VDis фор-122