Способ получения регулируемого высокого напряжения постоянного тока

 

(11)959232

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (ф ) М Кд 3 (22) Заявлено 2901,79 (21} 2752407/24-07

Н 02 М 3/28 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР.по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150982. Бюллетень №34

Дата опубликования описания 15.08.82

РИ УДК621. 314 ° .57 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Б.Несвижский, С.В.Павлов и В.A.Caxa

Ленинградский электротехнический инст им. проф.И.A.Áîí÷-Бруевича (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ВЫСОКОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис- пользовано при построении регулируемых источников высокого напряжения, применяемых, например, для высоковольтной тренировки электровакуумных приборов.

Известны способы получения регулируемого высокого напряжения путем преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение и последующего его выпрямления 1).

Известен способ получения напряжения путем преобразования постоянного по величине напряжения в импуль сы тока, формирования из этих импуль сов высоковольтного затухающего т рременного напряжения и последуюатего его выпрямления-умножения;

При этом регулирование выходного напряжения производят путем изменения величины постоянного напряжения питания преобразователей $2).

Недостатками известных способов являются .низкая эффективность регулирования. выходного напряжения, малая экономичность и сложность схемндй реализации.

Известен способ получения Регулируемого напряжения путем широтно импульсного преобразования постоянного по величине напряжения, при котором изменяют скважность следования импульсов напряжения при неизменной их амплитуде C3).

Недостатком данного способа является невозможность регулирования выходного напряжения путем изменения скважности импульсов при работе источника в режиме холостого хода или близком к нему, так как конденсаторы фильтра выпрямителя заряжаются до максимального напряжения, определяемого амплитудой импульсов напряжения.

Цель изобретения — обеспечение эффективной регулировки выходного напряжения при широких пределах избр мене ния нат рузки вплоть до режима холостого хода.

Поставленная цель достигается тем, что в способ получения регулируемого высокого напряжения постоянного тока путем преобразования постоянного по величине напряжения в импульсы тока, формирования из этих импульсов высокочастотного затухающего переменного напряжения и последующего его выпрямления-умножения, введена новая операция, заключаю959232 щаяся в том, что постоянное по величине напряжение перед указанным преобразованием в импульсы тока преоб разуют в низкочастотное переменное напряжение, а амплитуду каждого импульса тока изменяют пропорционально. мгновенному значению низкочастотного переменного напряжения в момент, соответствующий первому интервалу времени, когда мгновенное значение низкочастотного переменного напряжения 10 уменьшается. ,На фигк1 изображена блок-схема преобразователя, реализующего способ; на фиг.2 — эпюры токов и напряжений, иллюстрирующие crroco5 получения регу-f5 лируемого высокого напряжения.

Преобразователь содержит источник 1 постоянного напряжения, преоб. разователь 2 постоянного напряжения в переменное, формирователь 3 импульсов тока с коммутатором 4, контур ударного возбуждения 5 и выпря-. митель-умножитель 6 с нагрузкой 7.

Способ реализуется следующим образом.

Постоянное напряжение, подаваемое от источника 1 на преобразователь 2, преобразуют в низкочастотное переменное напряжение U<, изменяющееся относительно напряжения Е источника питания 1 с периодом колебаний Т .и затухающей амплитудой.

Полученное переменное. напряжение подают на формирователь 3 импульсов тока через коммутатор 4. При этом период коммутации Тк коммутатора 35 выбирают таким образом, чтОбы формирование импульсов тока осуществлять на первом интервале времени t< -t>, когда мгновенное значение низкочастотного переменного напряжения U 40 уменьшается.

При этом амплитуду каждого импульса тока изменяют пропорционально мгно-, венному значению низкочастотного переменного напряжения путем измене- 45 ния периода коммутации Т„ . При Тк=Т получают минимальную амплитуду имнульса тока, определяемую минимальным значением переменного напряжения 0,,„(фиг.20d ) . а при Тк =

0,5 Т вЂ” максимальную амплитуду импульсов тока 1, определяемую максимальным значением переменного напряжения U „ (ôèã. 2 7, д ). ,,Пределы изменения амплитуды импульсов тока определяются отношением

О мОкс

U что в свою очередь опреде1 мин ляется соотношением между периодами

Т„ и Т . Для получения наибольшег диапазона регулирования амплитуды импульсов тока период коммутации Тк изменяют в пределах от 0,5Т до Т

Из полученных импульсов тока с регулируемой амплитудой формируют 65 высокочастотное затухающее переменное напряжение (фиг. 2 8,с ),. в контуре ударного возбуждения 5. Начальная амплитуда тока напряжения пропорциональна амплитуде возбуждающих импульсов тока.

После выпрямления-умножения укаэанного высокочастотного затухающего переменного напряжения в выпрямителе-умножителе 6, на нагрузке 7 получают регулируемое высокое напряжение постоянного тока.

Таким образом, регулирование выходного напряжения по данному.способу возможно осуществить как в режиме близком, к режиму холостого хода, так и при наличии любой (в том числе и емкостной) нагрузки, поскольку величина выпрямленного высокого напряжения определяется в основном амплитудой переменного напряжения, действую щего на входе .выпрямителя.

Следует отметить чтр, поскольку в данном способе увеличение амплитуды импульсов производят при уменьшении периода коммутации Т от Т. до 0,5Т то увеличение выходного напряжения достигается при одновременном увеличении амплитуды импульсов тока и частоты их,следования. Это позволяет увеличить выходную мощность преобразователя.

Формула изобретения

Способ получения регулируемого высокого напряжения постоянного тока путем преобразования постоянного по величине напряжения в импульсы тока, формирования из этих импульсов высокочастотного затухающего переменного напряжения и последующего его выпрямления-умножения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения изменения эффективной регулировки выходного напряжения при широких пределах изменения нагрузки вплоть до режима холостого хода, постоянное по величине напряженке перед укаэанным его преобразованием в импульсы тока преобразуют в низкочастотное переменное напряжение, а амплитуду " каждого импульса тока изменяют пропорционально мгновенному значению низкочастотного переменного напряжения в момент, соответствующий первому интервалу времени, когда мгновенное значение низкочастотного переменного напряжения уменьшается.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Светлов.Н.И. Маломощные источники в.ч.высокого напряжения, M. — Ë., Госэнергоиздат, 1962, с. 6.

-,2. Додик С.Д. и др. Источники электропитания на полупроводниковых . приборах, М., "Советское радио",1969.

3. Авторское свидетельство СССР

„9 252588, кл. Н 02 М 1/08, 1969.

959232

ВНИИПИ Заказ 7022/73 Тираж 721 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул.Проектная,4