Высоковольтный источник питания

 

Изобретение относится к области стабилизированных источников питания. Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей путем исключения бросков тока при импульсном характере нагрузки. Это достигается путем плавного включения и выключения вторичной обмотки 8 вольтодобавочного трансформатора 6. Для а с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„, 1233251 А 1 (51)4 Н02М 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3831302/24-07 (22) 28.12.84 (46) 23.05.86. Бюл. Ф 19 (72) Ю.M. Головлев (53) 621.316.722.1(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) Авторское свидетельство СССР

В 699512, кл. С 05 F 1/58, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1056172, кл. G 05 F 1/58, 1982. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к области стабилизированных источников питания.

Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей путем исключения бросков тока при импульсном характере нагрузки. Это достигается путем плавного включения и выключения вторичной обмотки 8 вольтодобавочного трансформатора 6. Для

1233251 этого в схему введены реэистивно-конденсаторный делитель напряжения с резистором 17 и конденсатором 18, разрядный резистор 19, транзистор 20 и блок синхронизации 21. При отсутствии сигнала с блока 21 транзистор 20 закрыт. Конденсатор 18 заряжен от выпрямителя 14. Ключ 12 полностью открыт и напряжение на выходе выпрямителя 9 равно сумме напряжений холос— того хода обмотки 3 сетевого трансформатора 1 и обмотки 8 вольтодобавочного трансформатора 6. При появлеИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в импульсных установках высокого напряжения, работающих в условиях ограниченной мошности первичной сети.

Целью изобретения является уменьшение массо-габаритных показателей источника путем исключения бросков тока при импульсном характере нагрузки.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного высоковольтного источника питания; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит сетевой трансформатор 1 (фиг. 1) с первичной 2, силовой вторичной 3 и вспомогательными вторичными 4 и 5 обмотками, вольтодобавочный трансформатор 6 с первичной 7 и вторичной 8 обмотками, высоковольтный выпрямитель 9, кондея" саторный фильтр 10, диодный мост 11, транзисторный ключ 12 (например, на полевом транзисторе), защитный стабилитрон 13, низковольтный выпрямитель

14, резистивные делители 15 и 16 напряжения с резисторами реэистивно-конденсаторный делитель напряжения с резистором 17 и конденсатором 18, разрядные резистор 19 и транзистор 20, блок 21 синхронизации с двумя выходами и потенциальными выводами 22 и 23.

Кроме того, на схеме отмечены клеммы

24, 25 для подключения первичного источника питания и клеммы 26 и 27 для

35 нии импульса на выходе блока 21 транэистср 20 открывается. Конденсатор

18 разряжается, что приводит к эапиранию ключа 12 и отключению обмотки

8. Напряжение на выходе выпрямителя

9 становится меньше напряжения на конденсаторе 10 и выпрямитель закрывается. Знергия поступает в нагрузку только от конденсатора 10. После окончания импульса с блока 21 закрывается транзистор 20, заряжается конденсатор 18 через резистор 17 и далее процесс повторяется. 2 ил. — подключения нагрузки. Силовые вторичные обмотки 3 и 8 сетевого 1 и вольтодобавочного 6 трансформаторов соединены последовательно и подключены ка входу высоковольтного выпрямителя 9. Вход конденсаторного фильтра

10 соединен с выходом высоковольтного выпрямителя 9. Транзисторный ключ

12 и защитный стабилитрон 13 параллельно включены через диодный мост11 в цепь с последовательно соединенными вспомогательной вторичной обмоткой 4 сетевого трансформатора 1 и первичной обмоткой 7 вольтодобавочного трансформатора 6. Вход низковольтного выпрямителя 14 подключен к вспомогательной вторичной обмотке 5 сетевого трансформатора 1. Реэистивный (15 и 16) и резистивно-конденсаторный (17 и 18) делители напряжения подключены параллельно к выходу низковольтного выпрямителя 14. Входная цепь транзисторного ключа 12 подключена к средним выводам делителей 15, 16 и 17, 18 напряжения.

1?аз1рядный резистор 19 и змиттерколлекторный переход разрядного транзистора 20 включены последовательно между обкладками конденсатора 18.

Один из выходов блока 21 информации (c потенциальным выводом 22) соединен с змиттер-базовым переходом разрядного транзистора 20, а другой выход (с потенциальным выводом 23) — с клеммами для подключения управляюще123325) 4 го входа выключателя нагрузки (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на выходах блока 21 синхронизации, т.е.,при равенстве нулю потенциалов на выводах 22 и 23, транзистор 20 находится в закрытом состоянии. При этом конденсатор 18 заряжен на полное напря- 10 жение выпрямителя 14 падение напряУ жения на резисторе 17 отсутствует.

В этих условиях транзисторный ключ

12 оказывается полностью открытым и напряжение на входе высоковольтного выпрямителя 9 соответствует сумме напряжений холостого хода силовых вторичных обмоток 3 и 8 сетевого трансформатора 1 и вольтодобавочного трансформатора 6. Конденсатор 10 20 фильтра заряжается на полное напряжение холостого хода высоковольтного выпрямителя 6.

При появлении запускающего импульса U «« > (фиг. 2a) на выходе син- 25 хронизатора 21 с потенциальным выводом 22 открывается транзистор 20. За время t через резистор 19 и транзистор 20 осуществляется разряд конденсатора 18. По мере его разряда ЗО происходит закрытие транзисторного. ключа 12. К моменту полного разряда конденсатора 18 транзисторный ключ

12 полностью закрывается, вызывая от- ключение первичной обмотки 7 вольтодобавочного тран форматора 6 от вторичной обмотки 4 сетевого трансформатора 1. В связи с этим входное напряжение высоковольтного выпрямителя 9 понижается на величину напряжения вторичной обмотки 8 вольтодобавочного трансформатора 6 и становится меньше напряжения на конденсаторе 10 фильтра. Высоковольтный выпрямитель 9 переводится при этом в закрытое состояние. Следовательно, при появлении на выходе блока 21 синхронизации с потенциальным выводом 23 напряжения

Uд z> (фиг. 2б) для включения нагрузки источника отбор энергии во внешнюю цепь производится только от конденсатора 10.

Через время t напряжение Б„ ( снимается, происходит отключение нагрузки и закрытие транзистора 20. На- S> чинается плавный заряд конденсатора

18 через резистор 17. По мере заряда конденсатора 18 открывается транзисторный ключ 12, что приводит к плавному нарастанию напряжения U -- 1 на первичной обмотке 7 вольтодобавочного трансформатора 6 (фиг. 2в), а следовательно, и к нарастанию напряжения на вторичной обмотке 8 того же трансформатора. В конечном счете имеет место плавный заряд конденсатора 10 фильтра за время t> (фиг. 2г). Такое плавное выключение и включение вторичного напряжения вольтодобавочного трансформатора 6 позволяет избежать бросков тока в первичной обмотке сетевого трансформатора 1 при импульсном характере нагрузки. Указанное обстоятельство предопределяет

I уменьшение массо-габаритных показателей источника.

Формула изобретения

Высоковольтный источник питания, содержащий сетевой и вольтодобавочный трансформаторы, силовые вторичные обмотки которых соединены последов тельно и подключены к входу высоковольтного выпрямителя, конденсаторйый ! фильтр, вход которого, соединен с выходом высоковольтного выпрямителя, транзисторный ключ и защитный стабилитрон, параллельно включенные через диодный мост и цепь с последовательно соединенными первой вспомогательной вторичной обмоткой сетевого тран сформатора и первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора, низковольтный выпрямитель, вход которого подключен к второй вспомогательной вторичной обмотке сетевого трансформатора, резистивный делитель напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей путем исключения бросков тока при импульсном характере нагрузки, в него введены резистивноконденсаторный делитель напряжения, разрядные резистор и транзистор, блок синхронизации, причем резистивный и резистивно-конденсаторный делители напряжения подключены параллельно к выходу низковольтного выпрямителя, входная цепь транзисторного ключа подключена к средним выводам обоих делителей напряжения, разрядный резистор и эмиттер-коллекторный переход разрядного транзистора включены последовательно между обкладками конденсатора резистивно-конденсаторного

1233251

zt(z

2112

Составитель Л. Морозов

Техред N,Õoäàíè÷ Корректор А. Ференц

Редактор П. Коссей

Подписное

Заказ 2779/55 Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 делителя напряжения, один из выходов блока синхронизации соединен с эмиттер-базовым переходом разрядного транзистора, а другой выход — с клеммами для подключения управляющего входа выключателя нагрузки.