|
Главная Источники питания лазеров 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 кнопки Пуск {В2), при этом размыкается цепь резистора R7, предназначенного для снятия остаточного заряда с накопителя по выключении ИПИ-2. Зарядный цикл начинается с приходом от СУМ-10 сигнала управления на тиристоры MJO - Д12 выпрямителя-коммутатора. Коммутатор включается, в результате чего конденсаторы CJ, С2 заряжаются до амплитудного значения напряжения отрицательной полуволны на вторичной обмотке Тр1. В следующую, положительную полуволну с Тр1 конденсаторы С1, С2 перезаряжаются на накопительные конденсаторы С4 - СП. Эти процессы периодически повторяются с частотой сетевого напряжения. Накопительные конденсаторы с течением времени заряжаются; с делителя Я12 - RJ8 часть напряжения накопителя поступает в СУМ-10. При достижении этим напряжением напряжения уставки схема СУМ-10 снимает сигнал управления с коммутатора, тиристоры закрываются, прекращая процесс зарядки. В момент прихода от СУМ-10 сигнала на МТ-2ПЖ блок зажигания срабатывает, включает импульсную лампу Л, и накопитель разряжается. Аналогичным образом работает ИПИ-2 при последующих циклах. ИПИ-2 имеет следующие основные технические данные: пределы плавного регулирования напряжения накопителя 250-2000 ;В; стабильность предразрядного значения на накопительных конденсаторах не хуже 1 %; максимальная частота следования разрядных импульсов 3-5 Гц; индуктивность разрядного контура 100 мкГ; средняя потребляемая мощность 2 кВт. Нагрузкой ИПИ-2 могут служить лампы ИФП-800, ИФП-1200 и др., аналогичные по параметрам. В табл. 4.1 приведены некоторые данные по разработанным источникам электропитания для импульсных лазерных установок. 4.3. Системы управления импульсными источниками питания Неотъемлемой частью источников питания (модуляторов) являются системы управления. Если энергетические показатели, а также масса, габариты, стоимость обусловливаются в основном силовыми цепями источни- ков питания, то качественные характеристики всего комплекса определяются в значительной мере системами управления модуляторов (СУМ). Системы управления обеспечивают необходимую точность и стабильность, быстродействие и устойчивость, синхронизацию и выдачу сигналов, устанавливают режим работы модулятора, а вместе с тем и всей лазерной установки. Система управления выполняет следующие функции: - задает частоту циклов зарядка - разрядка накопителя; £ - регулирует напряжение на накопителе; - стабилизирует предразрядное значение напряжения на накопителе; - осуществляет заданную программу управления зарядным устройством; - синхронизирует начало зарядки накопителя с внешними датчиками; - синхронизирует разрядку накопителя с устройст-ами модуляции добротности резонатора излучателя, : измерителями энергии, а также с другими устройст-1ами; - обеспечивает время для деионизации газоразряд-:ой лампы; - обеспечивает различные блокировки, повышающие стойчивость работы в условиях значительных импульс- ых помех. Приведенный перечень не исчерпывает все необхо-дмые функции СУМ. В зависимости от назначения лазерной установки системы управления могут удовлетворять и ряду других требований. Набор необходимых функций определяется в процессе проектирования установки. В общем случае каждый такой набор может быть реализован с помощью большого числа структурных схем и составляющих их узлов. Очевидно, что для сокращения времени и уменьшения стоимости последующих разработок целесообразно выявить такие схемные решения узлов (модулей), которые при минимальном числе позволяли бы создавать оптимальные структурные схемы с заданными свойствами. Такой подход нашел свое воплощение при проектировании систем управления уже для первых промышленных лазерных установок. Например, в установке Квант-3 применена система управления СУМ-1, для которой были разработаны достаточно универсальные к. 69 функциональные модули. После усовершенствования они применены в системе управления СУМ-2 для унифицированного ряда импульсных блоков питания типа БП. На базе модернизированных модулей, получивших название типовых (МТ), были созданы системы СУМ-4 (для установки Квант-10 ), СУМ-5 ( Квант-9 ), СУМ-6 Ре/кип Частота Vacmomm/u Датчи/СЗ I Датчан СР Ъ Dffun04f/6/u и Регм, 1 Рп7 датчика \ ffoo/red ФОН Одиночный ист Ма зарядиь/й т БлП Задержка -о здг Фиг Вых.1 Наиэ вшхЛ Рис. 4.3. Структурная схема системы управления СУМ-10 (модулятор МИЛ-30), СУМ-7 (модулятор МИЛ-31), СУМ-8 (ЛУМ-1), универсальная система управления СУМ-10 ( Квант-9М , Квант-12 ) и ряд других. В последних разработках наибольшее применение нашла система управления СУМ-10. На рис. 4.3 показана ее структурная схема. Принцип действия СУМ-10 поясним при работе ее в составе модулятора МТ-42, у которого силовые цепи построены на базе ИЕП (см. § 4.1). В этом случае зарядный коммутатор стоит параллельно выходу ИЕП. Для управления таким коммутатором переключатель ВЗ в СУМ-10 (рис. 4.3) должен находиться в положении Паралл . Вначале рассмотрим частотный режим. Этот режим устанавливают переводом переключателя В2а в положение 1. В исходном состоянии зарядный коммутатор замыкает выход ИЕП (блок ИТ-2-ЗФ), что обусловливает отсутствие зарядки накопителя Н-2 (см. рис. 4.1). Этап зарядки начинается в момент t\ прихода с генератора тактовых импульсов (ГТИ) сигнала, который |