Управляемый высоковольтный источник питания постоянного напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 575743 (21) 3666165/24-07 (22) 23.11.83 (46) 15.03.85. Бюл. У 10 (72) Г.Л.Хренников (53) 621.316.722,1(088.8) (56) 1. Авторское, свидетельство СССР

У, 575743, кл. H 02 М 3/04, 1975. (54) (57) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. У 575743, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью достижения стабильности уровней выходного напряжения, в него введены узел сравнения, преобразования и регулирования напряжения,источник опорного напряжения, две группы резисторов и диодно-резистивная цепочка, причем выходы узла сравнения, „„SU„„ 5328 А преобразования и регулирования напряжения подключены к индивидуальным входам и снабженных ключами выпрямителей, а каждый из управляющих входных выводов соединен с одними из выводов резисторов соответствующей группы, другие выводы и резисторов первой группы подключены к отрицательным полюсам, а другие выводы и резисторов второй группы — к положительным полюсам упомянутых выпрямителей, другой вывод (n+1)-rо резистора первой группы соединен с шиной нулевого потенциала непосредственно, другой вывод (n+1)-го резистора второй группы — через источник опорного напряжения, а соответствующий полюс источника постоянного напряжения, не снабженного ключами, — через диодно-резистивную цепочку.

1 11453

Изобретение относятся к электро" технике и предназначено для использования при питании электронно-лучевых трубок с многослойным люминофором в цветных индикаторных устройствах различного назначения.

По основному авт. св. М 575743 известен высоковольтный источник питания постоянного напряжения, содержащий и выпрямителей, зашунтиро- 1п ванных по выходам конденсаторами и включенных в диагонали образованных ключами, зашунтированными диодами, мостов, другие диагонали которых включены в последовательную цель, 15 соединенную одним концом с шиной нулевого потенциала, а другим концом через источник постоянного напряжения,. не снабженный ключами, но также зашунтированный по выходу конден- 20 сатором, — с клеммой для подключения потенциального вывода нагрузки 51 ).

Недостаток известного устройства связан с отсутствием стабилизации уровней выходного напряжения, что Z5 существенно ограничивает область его применения.

Цель изобретения - достижение стабильности уровней выходного напряжения. 30

Поставленная цель достигается тем, что в управляемый высоковольтный источник питания постоянного напряжения, содержащий и выпрямителей, зашунтированных но выходам конденсаторами и включенных в диагонали образованных ключами, зашунтированными диодами, мостов, другие диагонали которых включены в последовательную цепь, .соединенную одним концом с шиной нулевого потенциала, а другим концом через источник постоянного напряжения, не снабженный ключами, но также зашунтированный по выходу конденсатором, - с клеммой для подключения потенциального вывода нагрузки, введены узел сравнения, преобразования и регулирования напряжения, источник опорного напряжения, две группы резисторов 5О и диодно-резистивная цепочка, причем выходы узла сравнения, преобразования и регулирования напряжения подключены к индивидуальным входам и снабженных ключами выпрямителей, а каждый иэ управляющих входных выводов соединен с одними из выводов резисторов соответствующей груп-

28 пы, другие выводы и резисторов первой группы подключены к отрицательным полюсам, а.другие выводы и резисторов второй группы — к положительным полюсам упомянутых выпрямителей, другой вывод (и+1)-го резистора первой группы соединен с шиной нулевого потенциала непосредственно, другой вывод (и+1)-го резистора второй группы — через источник опорного напряжения, а соответствующий полюс источника постоянного напряжения, неснабженного ключами через диодно-резистивную цепочку.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного управляемого источника питания постоянного напряжения.

Устройство содержит выпрямители 1 и 2, зашунтированные по выходам конденсаторами 3 и 4, ключи 5-12, зашунтированные диодами 13-20, источник 21 постоянного напряжения, зашунтированный по выходу конденсатором 22, резисторы 23-28, источник 29 опорного напряжения, цепочку из диода 30 и резистора 31, узел 32 сравнения, преобразования и регулирования напряжения с последовательно включенными входами трансформатором 33, выпрямителем 34, регулятором 35 напряжения, подключенным управляющим входом к выходч усилителя Зб сигнала рассогласования, и преобразователем 37 напряжения, снабженным выходными трансформаторами с первичными 38 и 39 и, соответственно, вторичными 40 и 41 обмотками. Позицией 42 на схеме отмечен конденсатор. Выпрямители 1 и 2 включены в диапазон образованных ключами 5-8 и 9-12 мостов, другие диагонали которых включены в последовательную цепь, соединенную одним концом с шиной нулевого потенциала, а другим концом через источник 21 постоянного напряжения— с клеммой для подключения потенциального вывода нагрузки (электроннолучевой трубки). Вторичные обмотки 40 и 41 выходных трансформаторов узла 32 сравнения, преобразования и регулирования напряжения подключены к входам выпрямителей 1 и 2 соответственно. Первый управляющий входной вывод усилителя Зб сигнала рассоглаВ сования узла 32 соединен с одними выводами резисторов 23-25, а второй управляющий входкой вывод — с одними

3 11453 выводами резисторов 26-28. Другие выводы резисторов 23 и 24 подключены к отрицательным полюсам, а другие выводы резисторов 26 и 27 — к положительным полюсам выпрямителей 1 и 2.

Другой вывод резистора 25 соединен с шиной нулевого потенциала непосредственно, другой вывод резистора 28— через источник 29 опорного напряжения, а отрицательный полюс источника 21 постоянного напряжения — через диодно-резистивную -цепочку 30 и 31.

Предложенный источник питания работает следующим образом.

В зависимости от положения клю15 чей 5-12 выпрямители 1 и 2 подключаются согласно либо встречно источнику 21 постоянного напряжения или исключаются из цепи. Так, при включении только четных ключей все три

20 источника включены согласно. На выходе при этом имеется сумма их напряжений, При включении нечетных ключей из напряжения источника 21 вычитаются

25 напряжения выпрямителей 1 и 2. При включении ключей 6, 7, 10 и 11 на выход подается только напряжение источника 21. Конденсаторы 3, 4 и 22 уменьшают выходное сопротивление источников при переключении напряже30 ния на выходной емкости 42, когда необходимо пропускать большие импульсы мощности. Узел 32 осуществляет регулирование напряжения на своих выходных трансформаторах и, следова- 35 тельно, на выходах выпрямителей 1 и 2 в зависимости от сигнала на его управляющем входе. Формирование этого сигнала осуществляется в резисторах 23-25 и 26-28. При этом, если 40 попарно равны сопротивления резисторов 23 и 24, 26 и 27, а отношение сопротивления резистора 23 к сопротивлению резистора 25 равно отношению сопротивления резистора 26 к со- 45 противлению резистора 28 (частный случай этого — при равенстве сопротивлений резисторов 25 и 28 сопротивления резисторов 23, 24, 26 и 27 также равны), то суммарное напряже- 50 ние выпрямителей 1 и 2 оказывается стабилизированным с высокой точностью при включенных как четных ключах, так и нечетных, а также при исключении этих выпрямителей из цепи выход- 55 ного напряжения. Происходит этом потому, что через резистор 24 протекает ток, пропорциональный напряжению

28 4 на отрицательном- полюсе выпрямителя 1 относительно шины нулевого потенциала, через резистор 23 — ток, пропорциональный напряжению на отрицательном-полюсе выпрямителя 2 относительно шины нулевого потенциала.

Таким образом, на резисторе 25 напряжение пропорционально сумме напряжений на отрицательных полюсах выпрямителей 1 и 2 относительно шины нулевого потенциала. Ошибка сложения незначительна, так как сопротивления резисторов 23 и 24 много больше (- в 1000 раз), чем резистора 25.

Аналогично, на резисторе 28 имеется напряжение, в том же масштабе пропорциональное сумме напряжений на положительных полюсах выпрямителей 1, 2 относительно шины нулевого потенциала, а разница напряжений на резисторах 25 и 28, пропорциональна сумме напряжений на выпрямителях 1 и 2.

После вычитания из нее опорного напряжения источника 29 на управляющий вход узла 32 подается напряжение, близкое к нулю, и контуром отрицательной обратной связи это напряжение поддерживается на этом уровне, а сумма выходных напряжений выпрямителей 1 и 2 оказывается стабилизированной с высокой точностью. Наряду со стабилизацией (известным способом) напряжения источника 21 это приводит к стабилизации всех трех уровней выходного напряжения. Если выходные трансформаторы узла 32 однотипны, то напряжения выпрямителей 1 и 2 отличаются на несколько процентов. На такую же величину они могут изменятьс: друг относительно друга в процессе работы. Трансформаторы могут иметь и различные коэффициенты транс» формации, выпрямители 1 и 2 в этом случае имеют различные напряжения, однако независимо от этого сумма их стабилизирована. Через диод 30 и резистор 31 протекает ток нагрузки устройства при нижнем уровне выходного напряжения, поскольку через диоды выпрямителей 1 и 2 он в обратном направ; лении протекать не может. При других режимах этот ток блокирован диодом 30.

Достигнутая стабильность уровней выходного напряжения предопределяет неизменность координат точек на экране электронно-лучевой трубки, что расширяет функциональные возможности индикаторов (совмещение разноцветной информации, графические работы и т.д.

1145328

Составитель Л.Морозов

Редактор Л.Веселовская Техред T.Äóáèí÷àê Корректор И.Эрдейн

Заказ 1171/35 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4,