Балансная система для ограничения напряжения на последовательно соединенных конденсаторах

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных источниках вторичного электропитания радиоаппаратуры. Цель изобретения - расширение области применения и повышение надежности в работе. С этой целью при увеличении напряжения на силовых шинах 1 и 2 на величину падения напряжения на прямосмещенном диоде 7 или уменьшении напряжения на последовательно соединенных стабилитронах 4.1 - 4.N на ту же величину диод 7 отпирается, и за счет энергии источника 5 постоянного напряжения происходит выравнивание указанных напряжений. Т. о., независимо от типономиналов, емкости, токов утечки и т. п. конденсаторов 3.1 - 3.N соотношение напряжений на них поддерживается неизменным. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ)( ЕСПУБЛИК (19) (11) (gy)g G 05 F 3/08

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4362623/07 (22) 13.01,88 (46) 07.07.91. Бюл. ¹ 25

-(72) Г.Г.Грегерадский (53) 621.3.072.2 (088.8) (56) Микропроцессорные средства и системы, 1987, ¹- 3, с. 75, рис.2 °

Патент США ¹ 4568871, кл. G 05 1 3/08, 1986. (54) БАЛАНСНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ HA ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО

СОЕДИНЕННЫХ КОНДЕНСАТОРАХ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных источниках вторичного электропитания радиоаппа2 ратуры. Цель изобретения — расширение области применения и повышение надежности работы. С этой целью при увеличении напряжения на силовых шинах 1 и 2 на величину падения напряжения на прямосмещенном диоде 7 или уменьшении напряжения на последовательно соединенных стабилитронах 4.14,п на ту же величину диод 7 отпирается, и за счет энергии источника

5 постоянного напряжения происходит выравнивание указанных напряжений.

Т.о., независимо от типономиналов, емкости, токов утечки и т ° и. конденсаторов 3.1-3.п соотношение напряже-" ний на них поддерживается неизменным.

1 з,п. ф-лы, 1 ил.

1бб 1741

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных источниках вторичного электропитачия радиоаппаратуры.

Цель изобретения — расширение об5 ласти применения устройства, а также повышение надежности его работы.

На чертеже представлена схема балансной системы для ограничения напряжения на последовательно соеди-! ненных конденсаторах.

Системы содержит положительный 1 и отрицательный 2 силовые выводы, KoTopbIe подключены K цепочке, cocTQH- 15 щей из конденсаторов 3. 1-3.п, включенных последовательно, включенные послецовательно стабилитроны 4.1-4.п, причем каждый из стабилитроков подключен параллельно соответствующему 20 конденсатору, дополнительный источник 5 постоянного напряжения, которйй отрицательным полюсом подключен к положительному силовому выводу 1 устройства, а положительным — через балластный резистор 6 к свободному выводу первого стабилитрона 4.1 и катоду развязывающегo ди ца 7, анод которого подключен к положительному силовому выводу 1 устройства.

В качестве развязывающего диода 7 используется светодиод. Балластный резистор б выбирается из условия обеспечения рабочего тока стабилизации стабилитронов с учетом суммар35 ного напряжения между силовыми шинаMH 1 и 2 устройства и значением напряжения ка дополнительном источнике

5 напряжения, Напряжение стабилизации стабилитронов выбирается несколько меньшим, чем номинальное напряжение на соответствующих конденсаторах. Суммарное напряжение на стабилитронах выбирается большим, чем напряжение между силовыми

45 шинами 1 и 2, по крайней мере на величину падения напряжения на прямосмещекном переходе развязывающего диода 7.

Устройство. работает следующим образом.

При равных токах утечки последовательно соединенных конденсаторов напряжение конденсатора 3. 2 поддерживается равным напряжению стабилизации стабилитрона 4.2, а напряже- 55 ние на первом конденсаторе 3, 1 равно разности напряжений между силовыми шинами 1 и 2 и напряжением на первом стабилитроне 4. 1. Выбором значения рабочего напряжения второго стабили- . трона можно добиться любого соотношения между напряжениями на первом и втором конденсаторах, При токе утечки первого конденсатора, большем чем ток утечки второго конденсатора, избыточный ток равный разности между ними, протекает через второй стабилитрон 4.2, Напряжение на нем изменяется незначительно, поэтому установленное соотношение напряжений на первом 3.1 и втором 3.2 конденсаторах остается практически неизменным.

При токе утечки первого 3.1 конденсатора, меньшем чем ток утечки второго 3.2 конденсатора, избыточный ток, равный разности токов утечки, протекает через первый стабилитрон

4. 1, нагружая дополнительный источник 5 постоянного напряжения и уменьшая ток стабилизации второго стабилитрона 4.2.

При незначительном уменьшении тока через второй стабилитрон, т,е. если через стабилитрон обеспечивается ток больше минимального рабочего значения, напряжение стабилизации изменяется незначительно и соотношение напряженил на конденсаторах 3. 1 и 3,2 также сохраняется практически неизменным.

При значительном токе утечки второго 3.2 конденсатора, когда не обеспечивается минимальный рабочий ток второго стабилитрона 4.2, напряжение на нем начинает уменьшаться, тем самым уменьшается и суммарное напряжение на первом и втором стабилитроне. Когда это напряжение уменьшается до значения меньшего напряжения между силовыми шинами 1 и 2 на величину падения напряжения на прямосмещенном диоде 7, последний отпирается и дополнительный ток для поддержания режима на втором конденсаторе 3.2 поступает в него через развязывающий диод 7 и первый стабилитрон 4. 1. На- . пряжение на первом конденсаторе 3.1 з данном режиме определяется суммой напряжений на диоде 7 и первом стабилитроке -4. 1, а на втором — разностью между напряжением на силовых шинах 1 и 2 и напряжением на первом конденсаторе 3. 1.

Таким образом, независимо от сооТношений токов утечки на последова1661741

При повышении напряжения .между силовыми шинами 1 и 2 до значения, большего чем суммарное напряжение на стабилитронах на величину падения прямосмещенного перехода развязывающего диода 7, последний отпирается и происходит ограничение напряжения между силовыми шинами 1 и 2 на уровне, близком к суммарному напряжению стабилизации стабилизаторов. Тем самым повышается надежность работы устройства, так как исключается возможность выхода иэ строя конденсаторов при перенапряжении между силовыми выводами 1 и 2.

Составитель А,Меркулова

Редактор Н,Лазаренко Техред М дид Корректор Н Ревская, Заказ 2124 Тираж 465 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 тельно соединенных конденсаторах соотношение напряжений на них поддерживается практически неизменным. IIoскольку стабилитроны в устройстве используются в условиях, исключающих "ждущий" режим, они могут быть выбраны любого типономинала и функционального назначения, а также параллельно каждому из конденсаторов может быть включено любое количество последовательно включенных стабилитронов, что имеет особо важное значение в высоковольтных источниках вторичного электропитания, Кроме того, цепочка из последовательно соединенных конденсаторов может состоять из любых типономиналов конденсаторов независимо от величины их емкости, токов утечки и других конструктивных параметров, что расширяет область применения данного устройства.

При использовании в качестве развяэывающего диода 7 светодиода, при

его отпирании в описанных режимах

5 происходит индикация указанных режимов, тем самым обеспечивается своевременное отключение источника питания от сети и повышается его надежность.

Формула изобретения

1, Балансная система для ограничения напряжения на последовательно соединенных конденсаторах, содержа15 щая цепочку из по меньшей мере двух последовательно соединенных стабилитронов, каждый из которых предназначен для подключения параллельно соответствующему конденсатору, причем стабилитроны включены в обратном направлении, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности, введены дополнительный источник напряжения, балластный резистор и развяэывающий диод, причем отрицательный вывод дополнительного источника напряжения предназначен для подключения к положительному выводу це30 почки последовательно соединенных конденсаторов и соединен с анодом раэвязывающего диода, а положительный через балластный резистор — со свободным выводом первого стабилитрона и катодом развязывающего диода.

2. Система по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве развязывающего диода использован светодиод,