Устройство для электропитания (его варианты)

 

1. Устройство для электропитания по авт.св. № 928571, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона значений выходного напряжения, вентили первых каскадов однофазных умножителей напряжения выполнены управляемыми, а параллельно конденсаторам первых каскадов подключены диоды, соединенные с управляемьжи вентилями одноименным электродом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МВ МЮ

РЕСПУБЛИК (!9! ®+tll) g(5)) Н 02 М 9/06; Н 02 М 7/10.

ГОСУДАРСТНЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ

4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к as Tcpcvc aiv csHCCTEllcccav (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (61) 92857 1 (21) 3599599/24-07 (22) 06.06 ° 83 (46) 15.04.85. Бюл. Р 14 (72) А.Ф;Березовский и В.Н.Бегунов (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 928571 кл. Н 02 М 9/06, 1980. (57). 1. Устройство для электропитания по авт.св. В 928571, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона значений выходного напряжения, вентили первых каскадов однофазных умножителей напряжения выполнены управляемыми, а параллельно конденсаторам первых каскадов подключены диоды, соединенные с управляемыми вентилями одноименным электродом.

1150720,|О-подключен к соответствующему входному выводу 1, а конденсатора 14 — к вход2. Устройство для электропитания по авт.св. Ф 928571, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона значений выходного напряжения, в него введены два двухпозиционных переключателя, одна цепь

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь" зовано в качестве источника высокого напряжения для заряда емкостного накопителя энергии, например, в генераторах импульсных напряжений, для питания рентгеновских установок и в других электрофизических устройствах.

По основному авт.св. У 928571 известно устройство для электропитания, содержащее два однофазных умножителя напряжения вертикально-конденсаторного типа, причем один вывод каждого выходного конденсатора первого и второго умножителя напряжения присоединен к соответствующему входному выводу, а другой вывод каждого . из указанных конденсаторов присоединен к соответствующему выходному выводу Я .

Недостатком известного устройства. является малый диапазон значений выходного напряжения, ограниченный

3-5 4,„.

Цель изобретения — расширение диапазона значений выходного напряжения.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для электропитания вентили первых каскадов однофазных умножителей напряжения выполнены управляемыми, а параллельно конденсаторам первых каскадов подключены диоды, соединенные с управляемыми вентилями одноименным электродом.

По другому варианту в устройство для электропитания введены два двухпозиционных переключателя, одна цепь каждого из которых включена последовательно с конденсатором и диодоМ первого каскада однофазного умножителя напряжения, а другая цепь последоватепьно с диодом первого

ЗО

35 каждого из которых включена последовательно с конденсатором и диодом первого каскада однофазного умножителя напряжения, а другая цепь последовательно с диодом первого каскада шунтирует указанный конденсатор. каскада шунтирует указанный конденсатор.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

В схеме вентили первых каскадов однофаэных умножителей напряжения совместно с элементом, шунтирующим конденсатор первого каскада, названы управляющим блоком,. Входные выводы

1 и 2 соединенЪ| с управляющим блоком

3, выполненным .согласно первому варианту и содержащим управляемый вентиль 4, подсоединенный к выводу 1, и диод 5> подключенный к выводу 2.

Вентиль 4 образует последовательную ветвь, через которую включен конденсатор 6 первого каскада первого умножителя напряжения, а диод 5 является ветвью, которая параллельна конденсатору 6. Второй каскад этого умножителя напряжения состоит из обычного вентиля 7 и выходного конденсатора 8.

Еще ко входным выводам 1 и 2 подсоединен управляющий блок 9, по второму варианту содержащий вентиль 10 и двухпозиционный переключатель 11. Вентиль 10 и первая цепь переключателя

11, составляет последовательную ветвь блока 9, через которую конденсатор 12 первого каскада второго однофазного умножителя подсоединен к входному выводу 2. Вентиль 10 и вторая цепь переключателя 11, замкнутая при другом его. положении, составляет ветвь блока

9, которая параллельна конденсатору 12.

Второй каскад второго однофазного умножителя напряжения состоит из вентиля 13 и выходного конденсатора 14.

Один вывод выходного конденсатора 8 ному выводу 2. Другой вывод каждого из указанных конденсаторов подсоединен к соответствующему выходному выводу (15 и 16). К выходным выводам подсо1150

10 образуют теперь мостовую схему, в которой конденсаторы составляют смежные плечи, а вентили включены встречно-параллельно. В первом режиме конденсаторы 6 и 12 первых каскадов совместно с вентилями 4 и 10 создавали мостовую схему, в которой

1 конденсаторы составляли противолежащие плечи, а вентили были включены согласно-параллельно. Аналогичный анализ показывает, что во втором режиме выходное напряжение на нагрузке 17 будет колебаться с частотой входного напряжения между значениями

4Uùи 2U(„.

Второй режим можно также получить, когда переключатель 11 на схеме находится в другом положении, а у вентиля о

4 угол регулирования к = О .

Рассмотрим третий режим, когда переключатель 11 на схеме также находится в другом положении, но у

0 вентиля 4 угол регулирования <(, =180

В этом режиме схема устройства изменяется следующим образом: оба однофазных умножителя напряжения становятся однокаскадными, причем конденсаторами первых каскадов являются выходные конденсаторы 8 и 14, которые совместно с диодом 5 и вентилями

7, 10 и 13 образуют мостовую схему, где конденсаторы составляют противолежащие плечи. Аналогичный анализ показывает, что в третьем режиме выходное напряжение на нагрузке 17 будет колебаться с частотой выходного напряжения между значениями Зц > и 0, Если требуется плавное регулирование, то оба управляющих блока должны быть выполнены согласно первому варианту, а когда достаточно иметь ступенчатое регулирование, то оба управляющих блока выполняются по второму варианту.

Таким образом, особенности вариантов устройства обеспечивают расширение диапазона получаемых значений максимальных выходных напряжений от пятикратного до трехкратного, в частности, получение четырехкратного значения. При этом, в условиях ступенчатого регулирования,цостаточно добавить к прототипу два переключателя для двух управляющнх бложов.

am 6"6 Нодписное нгород, .ул.Проектная, 4 единена нагрузка 17. Если не требуется получение на выходе максимальных значений напряжения выше четырехкратного, то кроме перевода переключателя

11 в другое положение целесообразно иметь переключатель 18 ипереводить его в другое положение для отключения кон- . денсатора 12 и шунтирования вентиля 13.

Когда у вентиля 4 угол регулироо вания g = 0 (вентиль открыт весь 10 полупериод), а переключатель 11 находится в положении, показанном на схеме, устройство работает следующим образом.

При положительной полуволне входного напряжения (положительный потенциал на входном выводе 1) через вентили 4 и 10 заряжаются, а затем подзаряжаются соответственно конденсаторы 6 и 12 до напряжения не 20 более (1, где Ц„ — амплитуда напряжения на входных выводах 1 и 2. При последующей отрицательной полуволне входного напряжения это напряжение, складываясь с напряжениями конден- 25 саторов 6 и 12, заряжает, а затем подэаряжает соответственно выходные конденсаторы 8 и 14 до напряжения не более 2 Uù . При новой положительной полуволне входного напряжения это напряжение, складываясь с напряжением на конденсаторах 8 и 14, создает на нагрузке напряжение, у которого значение максимума не более 5 0 при новой отрицательной полуволне получаем на нагрузке минимум напряже. ния не менее 3 11

Рассмотрим второй режим, когда у а вентиля 4 угол регулирования и = 180 (вентиль всегда закрыт), а переклю- 40 чатель 11 находится в положении, показанном на схеме.

Конденсатор 6 израсходует весь свой заряд с показанной на схеме полярностью причем зарядиться с 45 обратной полярностью ему не позволит параллельный диод 5, который практически выводит иэ действия конденсатор 6. Иэ-за этого схема устройства изменяется следующим образом: первый однофазный умножитель напряжения из двухкаскадного преобразуется в однокаскадный, причем конденсатором первого каскада становится конденсатор 8, второй однофазный умножитель напряжения остается двухкас720 4 кадным,конденсаторы 8 и 12 первых каскадов совместно с диодом 5и вентилями 7 и