Высоковольтный стабилизированный источник питания постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания радиоэлектронных устр-в с повьшенными уровнями питающего напряжения . Цель изобретения - снижение потерь мощности на элекентах в цепи первичной обмотки трансформатора путем предотвращения колебательньтх процессов . В дополнительном усилителе 25 сигнала рассогласования с помощью транзистора 26 непрерывно сравнивается напряжение на резистивном датчике 24 тока с напряжением на резисторе 30, определяемым основным усилителем 6 сигнала рассогласования. Благодаря определенному алгоритму управления с помощью транзистора 26 в цепи транзисторного регулирующего элемента 4 устанавливается определенное значение уровня ограничения тока. Этот уровень может быть установлен меньшим по сравнению с номинальным режимом. При к.з. в нагрузке также предотвращаются колебания и ограничивается ток на определенном уровне. 2 ил. С « (Л .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (50 4 С 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аи, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3295793/24-07 (22) 02.06.81 (46) 30.07.87. Бюл. Р 28 (72) С.Н. Сигаловский и Б.А. Серговец (53) 621.316.722(088.8) (56) Источники электропитания на полупроводниковых приборах/Под ред.

С.Д. Додика и Е.И. Гальперина. И.:

Сов. радио, 1969, с. 386.

Никоненков Н.В. Высоковольтный блок питания автономного микроскопа—

Приборы и техника эксперимента, 1979, В 6, с. 140-142. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания радиоэлектронных устр-в с повышенными уровнями питающего напряжения. Цель изобретения — снижение потерь мощности на элементах в цепи первичной обмотки трансформатора путем предотвращения колебательных процессов. В дополнительном усилителе 25 сигнала рассогласования с помощью транзистора 26 непрерывно сравнивается напряжение на резистивном датчике 24 тока с напряжением на резисторе 30, определяемым основным усилителем 6 сигнала рассогласования. Благодаря определенному алгоритму управления с помощью транзистора 26 в цепи транзисторного регулирующего элемента 4 устанавливается определенное значение уровня ограничения тока.

Этот уровень может быть установлен меньшим по сравнению с номинальным режимом. При к.з. в нагрузке также предотвращаются колебания и ограничивается ток на определенном уровне.

2 ил.

1327080

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электропитания радиоэлектронных устройств с повышенными уровнями питающего напряжения, например электронно-лучевых трубок.

Цель изобретения — снижение потерь мощности на элементах в цепи первичной обмотки трансформатора путем предотвращения колебателы ых процессов.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема высоковольтного стабилизированного источника питания постоянного тока; на фиг.2 осциллограммы тока (a) и напряжения (6) на регулирующем элементе.

Устройство содержит генератор 1 (фиг. 1) переменного напряжения (в частном случае преобразователь постоянного напряжения в переменное), подключенный к первичной обмотке высоковольтного трансформатора 2 через диодный мост 3 с транзисторным регулирующим элементом 4 в выходной диагонали, диодно-конденсаторный умножитель 5 напряжения, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансфбрматора 2, а выход — с клеммами для подключения нагрузки (не обозначены), основной усилитель 6 сигнала рассогласования (на транзисторах 7-9 с резисторами 10-13),, опорный вход (база транзистора 7 — шина нулевого потенциала) которого подключен к выходу блока 14 опорного напряжения (на стабилитроне 15 с регулируемым I6 и нерегулируемыми 17 и 18 резисторами), а измерительный вход (база транзистора 8 — шина нулевого потенциала) через согласующий каскад 19 (на истоковом повторителе 20 со стабилизатором 21 тока и резистивными делителями 22 и 23 напряжения) — к

I выходу диодно-конденсаторного умножителя 5 напряжения, резистивный датчик 24 тока, включенный последова— тельно с регулирующим элементом 4, дополнительный усилитель 25 сигнала рассогласования (на транзисторе 26 с резисторами 27-31), опорный вход (вывод резистора 31 — шина нулевого потенциала) которого подключен к выходу основного усилителя 6 сигнала рассогласования, измерительный вход (вывод резистора 28 — шина нулевого потенциала) †. к выходу датчика 24 тока, а выхо,ц — к управляющему входу регулирующего элемента 4. В состав устройства входит также блок 32 защиты от коротких замыканий (на транзисторе 33 с диодом 34 и резисторами

35 и 36), шунтирующий опорный вход основного усилителя 6 сигнала рассогласования и подключенный своим входом (анод диода 34 — вывод резистора 36) между базами транзисторов 7 и 8 усилителя 6.

Устройство работает следующим образом.

Питание блока опорного напряжения, усилителя 6 сигнала рассогласования и согласующего каскада 19 осуществляется напряжением U от вспомогательного источника. Генератор 1 выраба— тывает переменное напряжение прямоугольной формы, которое подается в цепь первичной обмотки трансформатора 2, а с вторичной (повышающей) обмотки — к диодно-конденсаторному умножителю 5.

Из-за паразитных емкостей и инцуктивностей рассеяния трансформатора

2 в цепи первичной обмотки при отсутствии специальных мер развиваются колебания в течение каждого полупериода входного напряжения. При этом амплитуда така, определяемая волновым сопротивлением контура, значительно превышает величину, необходимую для обеспечения перезаряда конденсаторов умножителя 5 и тока нагрузки. В данном .устройстве предотвращение колебаний достигается путем ухудшения добротности контура первичной обмотки трансформатора 2 на отдельных участках каждого полупериода. С этой целью в усилителе 25 сигнала рассогласования с помощью транзистора 26 непрерывно сравнивается напряжение на датчйке 24 тока с напряжением на резисторе 30, определяемым усилите-лем 6 сигнала рассогласования. В свою очередь, выходное напряжение усилителя 6 зависит от внешних факторов — колебаний входного напряжения, тока нагрузки, регулировки вы" ходного напряжения и т.д. Пусть для с некоторого сочетания этих факторов напряжение на. резисторе 30 соответствует значению тока через резистор

24 I„ . Тогда при значениях тока в ном контуре первичной обмотки трансформатора 2, меньших, чем Т„, составной транзистор регулирующего элемен1327080 та 4 открывается, напряжение U на нем будет минимальным (фиг. 2, участки С -t, -t<). А при превышении током значения I регулируюном 5 щий элемент 4 переходит в линейный режим или запирается и напряжение

U,величивается (участки t< -tz

). Участок t --t соответствует

2 3 о 2 первому полупериоду паразитных коле- 10 баний. Благодаря увеличению активного сопротивления контура (запиранию регулирующего элемента 4), колебания затухают и ток I в течение полупериода поддерживается на уровне почти 15 равном Т„

При изменении внешних воздействующих факторов этот уровень соответственно меняется, обеспечивая при этом заданную стабильность выходного на- ?О пряжения. Однако колебания в любом случае предотвращаются, а ток I всегда меньше амплитудного значения при свободных колебаниях.

В режиме короткого замыкания в на- ?5 грузке напряжение на выходе истокового повторителя 20 снижается почти до нуля. Транзистор 33 блока защиты 32 открывается и шунтирует опорный вход усилителя 6 сигнала рассогласования. 30

При этом величина остаточного опорного напряжения на базе транзистора 7 определяется резисторами 16, 18 и 3S и диодом 34. Поскольку транзистор 8 при этом оказывается запертым, 35 выходное напряжение усилителя 6 сигнала рассогласования в данном режиме определяется величинами резисторов 10 и 13, включенных в це— пях эмиттеров транзисторов 7 и 9 со- 40 ответственно, а также величиной остаточного опорного напряжения. Благодаря описанному управлению с помощью транзистора 26 в цепи регулирующего элемента 4 устанавливается опреде- 45 ленное значение уровня ограничения тока I, причем выбором величин указанных резисторов и остаточного опорного напряжения этот уровень может быть установлен меньшим по сравнению 50 с номинальным режимом.

При длительном коротком замыкании, например, при замыкании высоковольтного присоединителя на корпус, этот уровень детермирируется работой транзисторов 7 и 9 в режиме стабилизатора тока. При пуске или после окончания разряда электронно-лучевой трубки благодаря остаточному опорному напряжению обеспечивается "мягкий" вьгход стабилизатора на номинальный режим.

Таким образом, в предлагаемом уст-. ройстве обеспечивается существенное снижение потерь мощности на элементах в цепи силового регулятора за счет предотвращения колебаний и ограничения тока на определенном уровне как в номинальном режиме, так и при коротком замыкании в нагрузке. формула и з о б р е т е н и я

Высоковольтный стабилизированный источник питания постоянного тока, содержащий генератор переменного напряжения, подключенный к первичной обмотке высоковольтного трансформатора через диодный мост с транзисторным регулирующим элементом в выходной диагонали, диодно-конденсаторный умножитель напряжения, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, а выход — с клеммами для подключения нагрузки, усилитель сигнала рассогласования, опорный вход которого подключен к выходу блока опорного напряжения, а измерительный вход через согласующий каскад — к выходу диодно-конденсаторного умножителя напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения потерь мощности на элементах в цепи первичной обмотки трансформатора пу— тем предотвращения колебательньгх процессов, в него введены резистивный датчик тока и дополнительный усилитель сигнала рассогласования, причем датчик тока включен последовательно с регулирующим элементом, опорный вход дополнительного усилителя сигнала рассогласования подключен к выходу основного усилителя сигнала рассогласования, измерительный вход — к выходу датчика тока, а выход — к гправляющему входу регулирующего элемента.

Диг2

Составитель Л. Морозов

Редактор Е. Копча Техред А.Кравчук Корректор Jl.Ïàòàé

Заказ 3389/44 Тираж 863 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4