Стабилизированный источник тока высокого напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (sg 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3915774/24-07 (22) 25.06.85 (46) 30.10.86. Бюл. У 40 (71) Специализированное конструкторско-технологическое бюро твердотельной электроники с опытным производством Института прикладной физики

АН МССР (72) А.А. Пении (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 600543, кл. С 05 F 1/56, 1974.

Патент Великобритании У 1544395, кл. 6 3 К, 1976.

„„SU„„1267555 A 1 (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА

ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания высоковольтных установок. Цель изобретения — упрощение конструкции. В штатном режиме напряжение на резисторах 9 и 10 датчика 8 тока не превосходит напряжение пробоя пробивного блокирующего элемента 11. При замыкании в цепи нагрузки 13 элемент 11 пробивается. Ток высокого напряжения в цепь нагрузки

13 прекращается. Устройство работает таким образом при .упрощенной конструк- ф ции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1267555

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электропитания различных высоковольтных установок, в частности электростатических распылителей, Целью изобретения является упрощение конструкции источника тока путем объединения в одном контуре управления стабилизирующего и защитного

Устройство работает следующим образом.

В штатном режиме работы источника задающей генератор 1 вырабатывает 50 напряжение возбуждения, которое через регулирующий орган 2 поступает на усилитель 5 мощности и возбуждает высоковольтный трансформатор 6, Умножитель 7 напряжения формирует пос- 55 тоянное высокое напряжение, которое прикладывается к высоковольтной нагрузке 13. При этом под действием узлов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного стабилизированного источника тока высокого напряжения; на фиг. 2 — регулировоч- 15 ная характеристика используемого регулирующего органа.

Устройство содержит задающий re— нератор 1 (фиг. 1), регулирующий орган 2 с транзистором 3 и операцион- 20 ным усилителем 4, усилитель 5 мощности, высоковольтный трансформатор

6, умножитель 7 напряжения, датчик 8 тока, выполненный на резисторах 9 и

10, блок защиты от искровых перекры- 25 тий в цепи нагрузки, выполненный в виде пробивного блокирующего элемента (например, неоновой лампы) li, усилитель 12 сигнала рассогласования.

Усилитель 5 мощности, высоковольтный 30 трансформатор 6 и умножитель 7 напряжения включены последовательно. Вы ход умножителя 7 напряжения через датчик 8 тока соединен с выводами для подключения нагрУзки 13. Сигнальный 35 вход усилителя 12 сигнала рассогласования подключен к выходу датчика 8 тока, опорный вход — к выходу непоказанного на схеме блока опорного напряжения Н д, а выход — к управляющему входу регулирующего органа 2.

Последний включен в сигнальную цепь между выходом задающего генератора 1, и входом усилителя 5 мощности. Пробивной блокирующий элемент 11 включен 45 параллельно датчику 8 тока. нагрузочного тока на датчике 8 выделяется напряжение, пропорциональное току нагрузки. Напряжение с резистора 10 поступает на уси гитель 12 рассогласования, который формирует управляющее напряжение в соответствии с заданным уровнем опорного напряжения Uo„. Управляющее напряжение подводится к управляющему входу регулирующего органа 2 и осуществляет соответствующее изменение тока в рабочей точке транзистора 3 через операционный усилитель 4. При этом U остается в пределах линейного участка А-В регулировочной характеристики (фиг. 2). Соответственно изменению

U „ изменяется и величина выходного

1П12 напряжения U „„ регулирующего органа

2. Тем самым изменяется величина высокого постоянного напряжения на выходе умножителя 7 напряжения, причем таким образом, что ток в цепи высоковольтной нагрузки .13 остается неизменным в соответствии с установленным значением U „ . В данном режиме напряжение, выделяемое на резисторах 9, 10 датчика 8 тока, не превосходит нанапряжение пробоя блокирующего элемента 11.

В случае замыкания в цепи высоковольтной нагрузки l3 (например, искрового перекрытия при электростатическом распылении) происходит разряд конденсаторов умножителя 7 напряжения. При этом резко увеличивается нагрузочный ток и возрастает падение напряжения на рези< торах 9, 10 датчика 8 тока до величины пробоя блокирующего элемента 11. Если данный элемент выполнен в виде неоновой лампы, то последняя зажигается и блокирует напряжение на датчике 8 тока. Напряжение, снимаемое с резистора 10,рез1ко падает и на выходе усилителя 12 рассогласования соответственно возрастает управляющее напряжение Ь„, Рабочая точка регулирующего органа 2 переходит в точку С (фиг. 2). Соответственно резко снижается величина

U,„,,снимается напряжение возбужвы z дения с высоковольтного трансформатора 6 и прекращается подача тока высокого напряжения в цепь высоко. вольтной нагрузки 13, Для обратнбго перевода источника в штатный режим работы необходимо сначала уменьшить, а потом восстановить величину напряжения U оп

1267555 формула изобретения

Составитель Л. Морозов

Техред Л.Олейник Корректор М. Демчик

Редактор М. Келемеш

Заказ 5791/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Таким образом, выполнение регулирующего органа 2 на транзисторе 3 в режиме малого сигнала и снабжение датчика 8 тока пробивном блокирующим элементом 11 обеспечивает в штатном режиме стабилизацию тока высоковольтной нагрузки 13, а в случае искровых перекрытий в последней— безопасность работы при упрощенной в целом конструкции источника.

1 ° Стабилизированный источник тока высокого напряжения, содержащий задающий генератор, регулирующий орган, последовательно включенные усилитель мощности, высоковольтный трансформатор и умножитель напряжения, выход которого через датчик тока соединен с выводами для подключения нагрузки, усилитель сигнала рассогласования, сигнальный вход которого подключен к выходу датчика тока, опорный вход — к выходу блока опорного напряжения, а выход — к управляющему входу регулирующего органа, блок защиты от искровых перекрытий в цепи нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, регулирующий орган включен в сигнальную цепь между выходом задающего генератора и входом усилителя мощности, а блок защиты от искровых перекрытий в цепи нагрузки выполнен в ви б де пробивного блокирующего элемента, включенного параллельно датчику тока.

2. Источник тока по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что регули15 рующий орган состоит из включенного по схеме с общим эмиттером транзисторного каскада, вход и выход которого являются соответственно сигнальным входом и выходом регулирующЕго

20 органа, и операционного усилителя, один из входов которого является управляющим входом регулирующего органа, другой вход подключен к выводам резистора в эмиттерной цепи транзис25 торного каскада, а выход — к базовой цепи последнего.