Высоковольтный стабилизированный источник напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания высоковольтной радиоаппаратуры . Целью изобретения является повы15 шение стабильности выходного напряжения . В устройстве с силовым каналом, состоящем из последовательно включенных ключевого регулирующего элемента 1, DLC-фильтра 2, преобразователя 6 постоянного напряжения в переменное и высоковольтного выпрямителя 9, узел обратной связи выполнен в виде обратно включенного диода 10, а в широтно-импульсный модулятор 11 помимо интегратора 12 введены компаратор 13 и элемент И14. При воздействии дестабилизирующих факторов путем изменения напряжения питания преобразователя 6 поддерживается постоянной площадь, занимаемая положительной частью импульсного напряжения на вторичной обмотке трансформатора 8. Эта площадь пропорциональна выходному напряжению источника . 2 ил. i (Л 16 618 9LL2.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц g Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Уиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3924282/24-07 (22) 08.07.85 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (72) А. Б. Шапиро и А. Н. Пашков (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1115036, кл. Н 02 М 3/335, 1983.

Асонов В. Н. и др. Экономичный высоковольтный источник питания с широтноимпульсным регулированием напряжения.—

Техника средств связи. Сер. «Техника теле видения», вып. 1, 1984, с. 122 — 126. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания высоковольтной радиоаппаратуры. Целью изобретения является повы„,SU,» 1309211 шение стабильности выходного напряжения. B устройстве с силовым каналом, состоящем из последовательно включенных ключевого регулирующего элемента 1, DLÑ-фильтра 2, преобразователя 6 постоянного напряжения в переменное и высоковольтного выпрямителя 9, узел обратной связи выполнен в виде обратно включенного диода 10, а в широтно-импульсный модулятор 11 помимо интегратора 12 введень1 компаратор 13 и элемент И14. При воздействии дестабилизирующих факторов путем изменения напряжения питания преобразователя 6 поддерживается постоянной площадь, занимаемая положительной частью импульсного напряжения на вторичной обмотке тра н сфор м а тора 8. Эта площадь пропорциональна выходному напряжению источника. 2 ил.

13092

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электропитания малогабаритных передающих телевизионных камер.

Цель изобретения — — повышение стабильности выходного напряжения источника при сохранении высокого КПД.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого высоковольтного стабилизированного источника напряжения постоянного тока; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит ключевой регулирук>щий элемент 1 (фиг. 1), 01.С-фильтр 2 с коммутирующим диодом 3, дросселем 4 и конденсатором 5, преобразователь 6 постоянного напряжения в переменное, выполненный на транзисторе 7 и трансформаторе 8, высоковольтный выпрямитель 9, узел обратной связи, выполненный в виде обратно - включенного выпрямительного диода 10, широтно-импульсный модулятор 11, состоящий из интегратора 12, компаратора 13 и элемента И 14. Обозначены также входной 15 и выходной 16 потенциальные выводы источника, выходной потенциальный вывод 7 генератора синхроимпульсов, выходной потенциальный вывод 18 источника опорного напряжения.

Ключевой регулирующий элемент 1, 01.С-фильтр 2, преобразователь 6 постоянного напряжения в переменное и высоковольтный выпрямитель 9 включены последовательно. Вход ключевого регулирующего элемента 1 соединен с выводами для подключения первичного источника постоянного напряжения (через вывод 15). Вход возбуждения преобразователя 6 постоянного напряжения в переменное соединен с выходом генератора синхроимпульсов (через вывод 17)

Выход высоковольтного выпрямителя 9 соединен с выводами для подключения нагрузки (через вывод 16). Неинвертирующий вход интегратора 12 и один из входов компаратора 13, являющийся опорным входом широтно-импульсного модулятора, соединены с выходом источника опорного напряжения (через вывод 18) . Инвертирующий вход интегратора 12 через выпрямительный диод 10 соединен с выходом преобразователя 6 постоянного напряжения в переменное, а выход подключен к другому входу компаратора 13. Один из входов элемента

И14 соединен с выходом компаратора 13, а другой вход и выход, являющиеся тактирук)щим входом и выходом широтноимпульсного модулятора 11, — соответственНо с выходом генератора синхроимпульсов (через вывод 17) и управляющим входом ключевого регулирующего элемента !.

Высоковольтный стабилизированный источник напряжения постоянного тока работает следующим образом.

55!

2

Строчные синхроимпульсы отрицательной полярности U„„„(фиг. 2), частота и длительность которых определяется стандартом разложения телевизионного сигнала передающей камеры (в частном случае частота повторения импульсов составляет 15625 Г, а их длительность 4 — 8 мкс), подаются через элемент И 14 на управляющий вход ключевого регулирующего элемента 1. Напряжение импульсной формы с ключевого регулирующего элемента 1 фильтруется DLCфильтром 2, на выходе которого получается постоянное напряжение, пропорциональное ширине импульсов и служагцее для питания преобразователя 6. Одновременно строчные синхроимпульсы (I,—, поступают на вход возбуждения преобразователя 6, при этом в момент t, открывается транзистор 7 и через него и первичную обмотку трансформатора 8 начинает протекать коллекторный ток /, . К моменту t окончания импульса синхронизации Ь, ток t, достигает максимального значения, величина которого определяется напряжением питания преобразователя 6, индуктивностью первичной обмотки трансформатора 8 и длительностью — импульса синхронизации U, В индуктивности трансформатора 8 происходит накопление энергии, величина которой зависит от величины индуктивности и токаi,.

После окончания импульса синхронизации

U„, т. е. в момент t,, транзистор 7 закрывается и накопленная в трансформаторе 8 энергия через высоковольтный выпрямитель

9 поступает в нагрузку. За счет того, что время накопления энергии в несколько раз превышает время ее отдачи, импульс напряжения U, на коллекторе закрытого транзистора 7 во время t, †-/, в несколько раз превышает напряжение питания преобразователя 6. В результате на первичной оомотке трансформатора 8 появляется импульсное напряжение U, . С вторичной обмотки трансформатора 8 Bbl(oêoBoëüòíoå импульсное напряжение U, поступает на высоковольтный выпрямитель 9, выполненный, например, в виде диодно-емкостного умножителя напряжения, на выходе которого получается постоянное высокое напряжение.

Величина этого напряжения зависит от амплитуды импульсного напряжения (l„. Площадь положительной части напряжения

U„(a интервале времени t, — t, ) равна площади отрицательной части напряжения

U, (â интервале времени t — t ) и пропорциональна его амплитуде и соответственно выходHoMó напряжению источника. Диод

10 отсекает отрицательные высоковольтные импульсы (l„и формирует напряжение обратной связи U., которое поступает на инвертирующий вход интегратора 12.

На неинвертирующем входе последнего имеется опорное напряжение (7 а .

Интегратор 12 осуществляет интегрирование разности напряжений U a †(/" и

1309211

Формула изобретения

3 напряжение Urz на его выходе оказывается пропорциональным плошади, занимаемой положительной частью напряжения

U,, 3a время t — t, необходимо подготовить интегратор 12 к приходу следующего импульса, что достигается конструктивным построением, обеспечивающим разные постоянные интегрирования (/., в интервалы — и при подготовке интегратора к работе в интервалы t,— 4». Компаратор 13 осуществляет сравнение напряжений U„и l0

Ц, и, в зависимости от их соотношения, изменяет ширину импульсов U„на выходе.

Соответственно с помощью логического элемента И 14 осуществляется изменение ширины управляющих импульсов, подаваемых на управляющий вход ключевого регулируюшего элемента l.

При изменении выходного напряжения вследствие воздействия дестабилизирующих факторов происходит изменение сигнала

U... поступаюшего на вход интегратора 12. 20

Изменение сигнала Uoc ïðèâoäèò к изменению сигнала У„на выходе интегратора 12.

Это вызывает, в свою очередь, изменение ширины импульсов Ь „на выходе компаратора 13. В результате изменяется ширина управляюШих импульсов, подаваемых на управляющий вход ключевого регулируюшего элемента 1. Это приводит к изменению постоянного напряжения на выходе

DLÑ вЂ” фильтра 2, пропорционального ширине управляющих импульсов. Изменяется напряжение питания преобразователя 6, и соответственно его выходное на и ряженне, т.е. выходное напряжение источника питания возврашается к прежнему значению. Таким образом в данном устройстве поддерживается постоянной площадь, занимаемая положительной частью импульсного напряжения

U, на вторичной обмотке трансформатора 8 преобразователя 6, что позволяет поддерживать выходное напряжение источника постоянным с высокой степенью точности. Использование ключевого стабилизатора и от- 40 сутствие высоковольтных резистивных делителей позволяет при этом получить высокий КПД и ооеспечить малые габариты устройства.

Высоковольтный стабилизированный источник напряжения постоянного тока, содержаший последовательно включенные ключевой регулирующий элемент, вход которого соединен с выводами для подключения первичного источника постоянного напряжения, DLÑ-фильтр, преобразователь постоянного напряжения в переменное, вход возбуждения которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов, и высоковольтный выпрямитель, выход которого соединен с выводами для подключеHèÿ нагрузки, выполненный с интегратором широтно-импульсный модулятор, тактирующий вход которого подключен к выходу генератора синхроимпульсов, сигнальный вход — к выходу узла обратной связи, а выход — к управляюшему входу ключевого регулирующего элемента, источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, узел обратной связи выполнен в виде обратно включенного выпрямительного диода, а в широтно-импульсный модулятор введены компаратор и элемент И, причем вход узла обратной связи подключен к выходу преобразователя постоянного напряжения в переменное, неинвертируюший вход интегратора и один из входов компаратора, являюшийся опорным входом широтно-импульсного модулятора, соединены с выходом источника опорного напряжения, выход интегратора подключен к другому входу компаратора, один из входов элемента И соединен с выходом компаратора, а его другой вход и выход являются соответственно тактируюшим входом и выходом широтно-импульсного модул я тора.

1309211

LLH(1

8(z

LL0

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035>, Москва, Ж вЂ” 35, Рауьвская наб.. д. 4/5

11р<>изводственно-полиграфическое нредприитие, г. У>кгород, ул. Проектная, 4

О 7

lХ

Ищ

Редактор А. Сdбо

Заказ 144651

Составитель >1. Морозов

Техред И. Верее Корректор,. 1. I!атай

Тираж 661 Г1одниснос