Умножитель напряжения

 

. УМНШИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена с выводом от середины ее витков, конденсаторы и диоды, соедине.нные по каскадной схеме умножения, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, отличающийся тем, что, с цепью увеличения выходной мощности и упрощения его, нечетные каскады схемы я ножения, начиная с первого собраны по однополупериодной, a четные - по двухполупериодной схеме умножения. г

СОЮЗ GOBETCHHX внееее

РЕСПУБЛИК

Н.02 М 7/10 зсмк

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ н ввтоеоновю свндвтвъатвн

° ь )

CO

Св

Фиа1 (21) 3484351/24-07 (22) 25.08.82 (46) 07.10.84. Бюл. Ф 37 . (?2) Г.М.Борщ и Н.ПеСалата (53) 621.314.5 (088.8) (56) 1 Гольдина P.À. и лр. Высоковольтные выпрямители малой мощности.

М., "Энергия", 1976, с ° 14-17, 152.

2. Китаев Г.И. Применение схем умножения в высоковольтных установках. — "Иэвестия ВУЗов. Энергетика", 1960, В 10, с. 32-39.

3. Патент Франции У 1554333, кп. Н 02 М, 1968.,SU„„1117795 А (54)(57). УМИОЖИТЕЛЬ HAHPKIE > держащий трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена с выводом от середины ее витков, конденсаторы и диоды, соединенные по каскадной схеме умножения, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности и упрощения его, нечетные каскады схемы умножения, начиная с первого, собраны по однополупериодной, а четные — no двухполупериодной схеме умножения.

1 1117

Изобретение относится к электро- 1 технике, а именно к статическим полупроводниковым преобразователям электроэнергии переменного тока в постоянный с одновременным увеличением на5 пряжения на выходе.

Схемы умножения напряжения, как самостоятельные нли вспомогательные устройства, могут служить для питания радиоаппаратурЫ, высоковольтных 10 испытательных установок,.рентгеновс ких аппаратов, установок электроннор рнной технологии (электрофнльтров,.

":,;аэроионизаторов, централиэаторов

; статического электричества, элек+ трозерноочистительных и сортировальных машин, установок для электроокраски, электрофотокопировальных мапан и ap.) и.т.п.

Известны опно- и пвухпоаупериол20 ные схемы умножения напряжения состоящие иэ трансформаторов, конденсаторов и полупроводниковых диодов, включенных таким образом, что калдый иэ последовательно ооединенных конденсаторов, с которых снимается напряжение, путем последовательной

- бесконтактной подзарядки с помощью соответствующего включения попупроводниковых диодов заряжается до двойного амплитудного,значения напряже30 ния вторичной обмотки трансформаторов. За счет разряда последовательно соединенных конденсаторов иа выходе можно получить выпрямленное напряжение, значительно превышающее З5 амплитудное значение напряжения на

: вторичной обмотке трансформатора.

Известные двухполупериодные схемы умножения напряжения по сравнению с однополупериодными позволяют сни- 40 зить падение напряжения в схеме и получить болыпее значение напряжения на выходе при том же токе нагрузки, т.е. получить большую выходную мощность 1 и 21.

Однако в двухнолупериодных схемах количество конденсаторов увели- . чивается на одну треть, а полупроводниковых диодов - s два раза, что увепичивает стоимость и снижает . 50 надежность схем по сравнению с .одно-. пелупериодными.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является умножитель напряжения, содержащий 55 трансформатор, вторичная обмотка кастового выполнена с выводом от середины ее витков, конденсаторы и дио795 2

- ды, соединенные по каскадной схеме умножения, подключенной к вторичной обмотке трансформатора (3).

Недостатками известного устройства являются большое количество используемых элементов (конденсаторов

1 и диодов) и недостаточная выходная мощност ь .

Цель изобретения — увеличение выходной мощности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в умножителе напряжения, содержащем трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена с выводом от середины ее витков, конденсаторы и диоды, соединенные по каскадной схеме умножения, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, . нечетные каскады схемы умножения, начиная с первого, собраны по.однополупериодной, а четные — по двухполупериодной схемам умножения.

На фиг. 1 приведена блок-схема ь-каскадной смешанной схемы умножения напряжения, в которой первый и последующие нечетные каскады выполнены однополупериодными, а остальные - двухполупериоднымн; на фиг фиг. 2-4 — принципиальная электрическая схема соответственно блока трансформатора, блока,однополупериодного каскада и блока двухполупериодного каскада схемы умножения на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема умножителя напряжения, в которой первый и последующие йечетные каскады выпсвтнены одиополупериодными, а остапьные - двухполупериодными; на фиг. 6 и 7 - графики зависимостей выходной мощности схем умножения напряжения от сопротивления нагрузки при постоянном напряжении на входе (построение по экспериментальным данным) .

Умножнтель напряжения, состоящий из h кKаsсoкaа д оoвa, содержит блок 1 трансформатора и блоки 2 и 3 одно- и двухполупериодных каскадов. Все блоки схемы включаются последовательно путем подключения выхода блока трансформатора к входу первого блока умножения, который, в свою очередь, своим выходом подключается к входу последующего блока умножения и т.д. Выходное выпрямленное и умноженное напряжение снимается с входного вывода 4 конденсатора разрядной колонны первого каскада умноже3 t1 ния и выходного вывода 5 конденсатора разрядной колонны ф-го каскада умножения (фиг. 5) .

Блок 1 трансформатора состоит из сердечника, первичной и вторичной обмоток: последняя б в двухполупериодных и смешанных схемах имеет вывод от средней точки, который может быть заземлен.

Блок 2 однополупериодного каскада содержит два полупроводниковых диода

7 и 8 и два конденсатора 9 и 10, а блок 3 двухполупериодного каскадачетыре полупроводниковых диода 11-14 и три конденсатора 15-17.

Работа каскадов смешанной схемы умножения напряжения. осуществляется аналогично работе одно- и двухполупериодных каскадов классических схем умножения напряжения. Однако подзарядные конденсаторы Т8-20 двух полупериодных каскадов в упрощенной части схемы заряжаются не до двойно.го, а до учетверенного амплитудного значения напряжения выходной обмот. ки трансформатора, что важно при выборе параметров элементов схемы.

1.7795 . 4

Изменение направления включения дио- дов приводит к изменению полярности. на выходе устройства.

На фиг. 6 показан график зависи- мости выходной мощности умножителя . напряжения от сопротивления нагрузки для случая учетверения напряжения (четное.число каскадов) двухполупериодной 2 1 и смешацных двухtp попупериодных 22 и однополупериодных 23 схем, а на фиг. 7 — для упятерения напряжения (нечетное число каскадов) двухполупериодной 24 и смешанных схем с первым и последующими нечетными каскадами, выполненными двухполунериодными 25 и однополупериодными 26.

Применение предлагаемого умножителя напряжения .с чередованием однои двухполупериодных каскадов по сравнению с двухполупериодной схемой позволяет уменьшить количество входящих элементов (конденсаторов в

1,20-t,29 раза, полупров щниковых диодов в 1,33-1,50 раза), упростить . схему, увеличить выходную мощность и повысить надежность схемы.

1117795

М 7д

Сонротибление ниеруми, Мйн фиа6

1117795

720 Составитель Л.Устинкина .

Редактор Т.Кугрышева Техред Ж.Кастелевич Корректор Е.Сирохман °

Заказ 7273/41 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, л

Сэ

20 Ю 70

СОпРотибление нагру ки, И0м