Коммутатор уровней постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания известных электронно-лучевых трубок с барьерным люминофором. Цель изобретения - упрощение и улучшение удельных энергетических характеристик. Коммутатор содержит стабилизированный высоковольтный источник, который имеет п выводов по числу ступеней выходного напряжения на цепочке из последовательно включенных конденсаторов (К) на его выходе. Кроме того,устройство содержит узел 2 заряда и узел 3 разряда, в каладом из которых (Л fetj $5, , , 5, 7 гг г, , , 5, Н-4-1- гЫ|LsjO Л. /,Л-« гг г, N5 1чЭ 4 СО ьо ND $, .,й,. ff И Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН д1) 4 Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДелАм иЗОБРетений и oTHPbfTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3782221/24-07 (22) 16. 08. 84 (46) 15. 04.86. Вюл. 9 14 (72) Л.И. Лизаков, Ю. Г. Шапкайц, Ю.А. Гриб, Я. Г. Бративнык и А.Т. Ратыч (53) 6 21. 314. 58 (088. 8) (56 Авторское свидетельство СССР

Р 790084, кл. Н 02 M 3/335, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 920984, кл. Н 02 М 3/335, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1051688, кл. H 02 M 3/335, 1981 (54) КОММУТАТОР УРОВНЕЙ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

„„80„„1224922 д (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использована при разработке источников вторичного электропитания известных электронно-лучевых трубок с барьерным люминофором. Цель изобретения - упрощение и улучшение удельных энергетических характеристик. Коммутатор содержит стабилизированный высоко" вольтный источник, который имеет выводов по числу ступеней выходного напряжения на цепочке из последовательно включенных конденсаторов (К)

1„ — 1„ на его выходе. Кроме того,устройство содержит узел 2 заряда и Ф узел 3 разряда, в каждом из которых

1224922 имеется и-1 управляемых ключевых элементов (K3) 4 -4п, зарядные разделительные диоды 5< -5 и и разделительные диоды 6 -бп, блок управления (БУ) 7, емкостную нагрузку (Н) 8.

Введение согласующих трансформаторов

9 обеспечивает гальваническую развязку высоковольтных и низковольтных цепей преобразователя и передачу командных сигналов БУ 7 на управляюИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания цветных электроннолучевых трубок (Э1П) с барьерным 5 люминофором.

Цель изобретения — упрощение и улучшение удельных энергетических характеристик.

На чертеже представлена структур- 10 ная схема коммутатора.

Коммутатор содержит стабилизированный высоковольтный источник, который имеет 0 выводов по числу ступеней выходного напряжения на цепоч- 15 ке из последовательно включенных конденсаторов I -1Х на его выходе, узел

2 заряда и узел 3 разряда, каждый из которых содержит g --1 управляемых ключевых элементов 4 -4п р зарядные 20 разделительные диоды 5 -5z и разделительные диоды 6 -6, блок управления 7. Выходной вывод коммутатора соединен с емкостной нагрузкой 8.

Выводы блока управления через согла- 25 сующие трансформаторы 9 -9z (A q) соединены с управляющими выводами ключевых элементов 4. Согласующие трансформаторы 9 обеспечивают гальваническую развязку высоковольтных и низковольтных цепей преобразователя и передачу командных сигналов блока управления 7 на управляющие выводы ключевых элементов 4. Выводы ключевых элементов 4 узлов 2 заряда и разряда 3 через зарядные 5, -5 и разрядные 6 -6> разделительные диоды соединены с выводами источника. Катод диода 5, соединенный с первым выводом узла 2 заряда, а анод диода бп, соединенный с 9 -м выводом узла шие выводы КЭ 4. Величина выхоцного напряжения на любом К1, -К1п и количество конденсаторов выбираются из условия получения заданного дискретного изменения напряжения на Н 8 и обеспечения продольно допустимого напряжения на КЭ 4., а также улучшения энергетических характерисТик устройства. I ил.

3 разряда, соединены с выходным выводом преобразователя.

Командные сигналы, представляюшие собой меандр, полупериод которого меньше времени выключения любого иэ ключевых элементов, обеспечивают замкнутое состояние последних на любое необходимое время.

Коммутатор работает следующим образом.

Предположим,, что в исходном состоянии все tl -1 ключевых элементов узла 2 заряда разомкнуты а все и -1 ключевых элементов узла 3 разряда замкнуты. Емкостная нагрузка оказывается подключенной к выходному конденсатору Х источника 1 через зарядную цепь, образованную зарядным разделительным диодом 5,1 и разрядную цепь, образованную замкнутыми ключевыми элементами 4 -4г q узла 3 разряда и разрядным разделительным диодом 6 . Выходное напряжение преобразователя, равное напряжению подключенного конденсатора 1 источника 1, поддерживается этим же источником с заданной точностью. Емкости выходных конденсаторов источника 1 большие, на несколько порядков превышающие емкость нагрузки, тем самым обеспечивается малая величина пульсаций на нагрузке и постоянный уровень напряжения при перезаряде ее емкости, а заданная стабильность этого источника реализуется построением его по известной схеме для стабилизаторов напряжения постоянного тока.

Величина выходного напряжения на любом из Ч выходных конденсаторов источника 1 и число зтих конденса3 1 торов г1 выбирается из условия получения заданного дискретного изменения напряжения на нагрузке и, кроме того, обеспечения напряжения, действующего на одном ключевом элементе, не превышающего его пРедельно допустимого.

Для определенности пусть величина этого напряжения равна Л U . .При необходимости увеличения напряжения на нагрузке 8, например, от напряжения d U до напряжения, .равного ьйО, где I. — любое число от 2 до П, по командам блока управления 7 клю— чевые элементы узла 3 разряда последовательно, начиная с первого до (L-1)-го включительно, размыкаются, а ключевые элементы узла 2 заряда в той же последовательности замыкаются. Емкость нагрузки 8 быстро через замкнутые ключевые элементы 2 узла заряда и зарядный разделительный диод 5I. заряжается до напряжения, равного суммарному напряжению на L -тых конденсаторах источника 1, которое и поддерживается на выходе коммутатора этим же источником через разделительные диоды 5i и 6i. и замкнутые ключевые элементы зарядного и разрядного узлов.

Зарядные и,разрядные диоды 5 и 6 защищают ключевые элементы 4 при их последовательном срабатывании от перенапряжения и выходные конденсаторы (I I<) источника 1 от короткого замыкания, при этом в любой момент времени к любому из ключевых элементов приложено напряжение, не превышающее напряжения на одном выходном конденсаторе источника 1.

При необходимости уменьшения напряжения на нагрузке 8, например,от напряжения L6 U до напряжения, равного 1 hi/ где j — любое число от

i-1 до 1, по командам блока управления 7 ключевые элементы узла 2 заряда последовательно, начиная с

% ! (t. — 1)-го до 1 -ro включительно размыкаются, а ключевые элементы узла .3 разряда в той же последовательности замыкаются.

Емкость нагрузки 8 быстро через замкнутые ключевые элементы узла 3

224922 4 разряда и разрядный диод 6j разряжается до напряжения, равного сум— марному напряжению на1 конденсаторах источника 1, которое и поддерживается на выходе коммутатора этим же источником через разделительные дио\ ды 51 и 61 и замкнутые ключевые элементы зарядного и разрядного узлов.

Формула .изобретения

Коммутатор уровней постояного напряжения, содержащий узел управления, источник электропитания постоянного напряжения с последовательно включенными конденсаторами на выходе с и выводами, где П = 1 2 3, число ступеней выходного напряжения и порядковый номер ступени, начиная с первой низшей ступени выходного напряжения, зарядный и раз-. рядный узлы, каждый из которых состоит из и -1 последовательно включенных ключевых элементов с и выводами, при этом вывод t1 ступени разрядного ключевого элемента и вывод первой ступени зарядного ключевого элемента подключены к выходному выводу преобразователя, выводы каждой ступени разрядного узла через разрядные разделительные диоды соединены с выводами своей ступени источника электропитания, которые в свою очередь связаны с выводами зарядного узла через зарядные разделительные диоды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и улучшения удельных энергетических характеристик, он снабжен

2(n-1) согласующими трансформаторами, при этом зарядные и разрядные ключевые элементы выполнены управляемыми, входы управления которых подключены к выходным потенциальным обмоткам согласующих трансформаторов соответствующей ступени, а первичные обмотки — к выводам узла управления, причем выводы источника электропитания соответствующей ступени соединены с одноименными выводами зарядного узла через зарядные разделительные диоды непосредственно.

881111П11 Заказ 1 959/54 Тираж 631 Подписное

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