Высоковольтный регулируемый источник постоянного напряжения
Изобретение относится к электротехнике , в частности к вторичным источникам питания высоковольтных приборов. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения за счет снижения минимального значения последпе- | О. В импульсном преобразоватс.че 2 новынающий трансформатор снабжен BTOpoi i подвижной обмоткой 6, благодаря обеспечивается возможность создания в нем дополнительного магнитного потока, встречного по отноп1ению к основному потоку, создаваемому первой первичной обмоткой 5. ЭДС, под действием которой формируется размагничивающий ток в об.мотке 6, вырабатывается накопительным конденсатором 11 при заряде его от источника 1 питания через зарядный элемент 12. Изменение выходного напряжения источника осуществляется путем изменения периода коммутации ключа 8. Наличие встречного магнитного потока в повышаюи ем трансформаторе предопределяет снижение минимального значения выходного напряжения. 3 ил. Q (Л со о со о: а
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (191 (11) (504 H 02 М 3 335
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3999763/24-07 (22) 02.01.86 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича (72) В. А. Сахаров (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1136126, кл. G 05 F 1/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР № 920667, кл. G 05 F 1/56, 1980. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЪ|Й РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания высоковольтных приборов. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования выходного напряжения за счет
Ф снижения минимального значения последщго. В импульсном преобразователе " повышающий трансформатор снабжен второй подвижной обмоткой 6, благодаря чему обеспечивается возможность создания в псм ioполнительного магнитного потока, всгречного по отноп1ению и основному потоку, со:<даваемому первой первичной обмоткой 5.
Эг1С, под действием которой формируется размагничивающий ток в обмотке 6, вырабатывается накопительным конденсатором 11 при заряде его от источника 1 питания через зарядный элемент 12. Изменение выxo3kkîã0 напряжения источника осуществляется путем изменения периода коммутации ключа 8. Наличие встречного магнитного потока в повышающем трансформаторе предопределяет снижение минимального значения выходного напряжения. 3 ил.!
310966
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполнения при реализации вторичного электропитя((ия элсктровакуумных приборов разли Itlhlx т;!Нов и к.-(ассов, отличающихся друг от друга как по м )lll,— ности, так и по напряжению.
Целью изобретения является рясширени диапазона регулирования иыхо I!Iol II3!Ipkfжения за счет снижения чики lkiлы(ого значения последнего.
На фиг. 1 представлена функцпоняльная схема предложенного усг;)ойствя; па фиг. 2 и 3 — — временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие работу устройства ipH двух значениях частоты коммутации, Высоковольтный регу,(ируемый источник постоянного напря>кения содержит ни(ко«ОлhTныЙ иcToчHик 1 (фиГ. ) пHTdн!1Я, им:г льсный преобразовят;-ль 2 с дроссе,".см 3, :. С!)l3blM На КОН ИТЕЛ ЬНЫМ КОН ПС!ICÇTOPOЫ п<ьиышающим Tpa!IC< Ä)opvaтopoki с пер!0!:;
«Горой 6 первичными(об:>(отк((ми и «торнчной обмоткой 7, а также тиристорным ключом 8, выходной выпрямитель 9. блок 10 управления, второй накопительный Holi.le!tca тор !1, зарядный элемент (резистop) 12 и разделительный диод 13. Позицией 14 по схеме обозначена нагрузка источника. Дросссль 3 и накопительный конденсатор 4 ПO,,— ключены последовательно к выходу низкоиольтнОГО источника Питания. (1ерВичнс(я обмотка 5 повышающего тpallc<рорма.(ора включена параллелы!о накопигсльному ко:.— денсатору 4 через ключ 8, »aci!Oложсн ный со стороны об(цсго вы«о 13 низковольг. ного источника 1 питания и накопительного конденсатора -!. Вход выходного «ипрямителя 9 соединс(! с вторичной обмо-. кой 7 повышающего тря !сформятора, а выход — с выводами для подключе! ия H Iгрузки 14. Выход блока 10 управления подключен к управляющему входу ключа 8.
Накопительный конденсатор 11:ioäKëto÷oii к
Bh! XO>()> kIH3KOB0 1 bT1IOI HcT0il:I HK2 1 и Итан ИЯ через зарядный элемент 12, р,c«<)c!0>KC!If!«!é со стороны общего иь(«о.(с(IIH::êî«îëhTI!010 источника 1 питания и дросссля 3. Первичная обмотка 6 lioBhll(faioli!Pг0 трансформатора включена согласно после,-(оиателы;о с первичной обмоткой 5 и одним из выводов через раздел итсл f>llhiH диод . 3 с<гсдинена с общим зыводом зарядного эл.— мента 12 и накопительного ко!(дeffcaTnpa (.!.
Работу устройства удобно рассмотрет(> при двух знас!енияx периода коммутяц! и ключа 8, а именно; при периоде Т, раином периоду собственных колебаний зарядной !Кепи накопительного конденсатора 4 ôHã. 2) и при периоде 0,5 Т (фиг. 3).
При включении низковольтного ис!<) И(ика 1 питания начинается колеоатсльнь:й заряд накопительного конде(!сатори 4 через дросссль 3. Напряжение Ui (фиг. 2) „3 конденсаторе 4 в процессе заряда «о«растает до максималыгого значения прсвь<шак)щего ня(ряженис источника 1 писания « несколько раз в зависимости от добротности зарядной цсп«, а затем начина> T ум С«bl tiklThc и I (pÎI IPCC(. Переза p H ld через дроссель 3 до 1«ave! IHsI (ih .. Од;(оиременно от источника 1 iiiiяния проис?п)дит заряд накопитслы!ого конденсатора 11 ,срсз зарядный элемент 12 напряжением
1),; (фиг. 2в). При подаче импульса (фиг. 20) х правления на управляющий Bx»( ключа 8, например, (;ри минимальном знач IIHH напряжения (..(на конденсаторе 4 происходит разряд конденсатора 4 через ключ 8 на перви(ную обмотку 5 повыша(ощего трatI(.cÿ icpсз разде.)HTcl!bliûé,THод 13 и ключ 8 На псрвичную обмотку 6
П 0 В Ы Ш а Ю ЩС Г 0 1 () 3 t I C «ключеш<ых псрвич !ых о<)моткаx 5, 6 (говы2С !;!a!0!((ego трансформa>оря ио вторичной обмотке 7 образуется высокочастотное затухаю li a:1 р я ж с н и с (>> t (!) 1! l . 2 г ) c 3 l t t K I H T, 0 Н, 1(ропорциональной раз(!ости няпряжс(IIHH L!; В 0 3 I 1 И и с(К) I! (1! Х l 3 0 О М О 1 К с(Х ) и () и момент коммутации. При раве«cTBB максима lhlfhlx «lla цlliHH ямпли-:уд этих напряжен и и ня:(ряжсilH(I I a вторич пои обмотке 7 ПО«ыша!о!цс 0 Tрянсформатора и «ы:о 1,1:oñ ll я! I pk .?Kc«k! B и >(соко«о.(ь . II»I O ИСТОЧ:i! IK?! и;)актически раины нулю. При э.-о,: . :3>Kдос: 30 Hз I!a!Ipk)?KC!Iki!". l ) > 1 U ki3 00 >I»TH 3 X 5 и 6 Опрсдсляс: ся ислцчиня >1H!ldlipki?Kpl!HI1 (.;1 и 1,.!l накопител(>ных:-<Опденсаторах 4 и (1 и момент Ko!x .лутяции. Постояп((у!О ирс .>(спи зарядki конденсатора )! Выбирают так, ч-,ооы iipH периоде коммутации Т, pklBIIOм:!сриоду собс: венllhlY колсбан!>й заря(ной цени накоIIHTB1k>tl01 KolIДс1!Саг»Ра 4, «hixîlíoc напРЯ>кение высоковольтного источника было близким K 1!улв-.. При измснснии нерио(а ко .;му (ации К,(!0>13 8. Н 3 1() и Xi (р ", мСl! h ш< .I-. 11«> 10 3 и ив чспи я 0,5 (,;:аз ря. (lla Ko((итс. 1 h)lot О кОндснсатора 4 «момепг коммута;(ин проис:одит при х(аксимял-ном на нем 1!апряжении U, (фп;. За). (. 0»тиетстисl но, увеличивается и .ляксималы<яя ямплит là высоковольтног0 напряжения (.)1 (фи.-. Зг) ня tlToðè÷110 Й ОGл(откс 7 !10«l>! II!я ю(ц(ГО тр 1 liñâ форматоря, (оскос(ьк1 lla!lpяжс 1Нр (фиг. Зв) на накопительном кондеяcaTope 11 и момент коммутации остается прежним ИЛИ СтаНОВИтСЯ МЕН(I!E «33ВИСИ?10СтИ О соотнОН!(ния частоты коммутации и постоянной времени заря la к»н.lc«caTOpa 11, т.е. разность напряжений на обмотках 5 и 6 увеличивается с,велич нисм íà;(ряжения U.i и момент коммутации. В связи с этим макСИ М 2 >!h f1 akt 3 >1 II,.>!!IT l с! «blCOKO>ldCTOTIIOI Н 2 »ряжения Во вторичной обмотке 7 повы(пяющего трансформатора и, соответственно, ВЫХОДНОС НЯПРЯ?КСНИЕ ВЫСОКОВОЛЬ!.НО! О ИС1310966 точника практически возрастают пропорционально напряжению U4. Таким образом, минимальное значение выходного напряжения высоковольтного источника может быть установлено близким к нулю без относительно заметного снижения максимального его значения. Зарядный элемент 12 может быть выполнен как в виде резистора, так и в виде последовательно включенных дросселя и диода. При использовании резистора происходит периодический заряд накопительного конденсатора 11 с постоянной времени, определяемой величинами сопротивления резистора зарядного элемента 12 и емкости конденсатора 11. При выполнении зарядного элемента в виде дросселя и диода происходит колебательный заряд конденсатора 11 до максимальног0 значения за время, определяемое четвертью периода колеба11ий резонансной цепи, состоящей из индуктивности дросселя зарядного элемента 2 и смкости конденсатора 1. Диод зарядного элемента 12, включенный последовательно с дросселем этого элемента, не позволяет обратно разряжаться конденсатору 1! через дроссель 3 и источник питания. Поэтому напряжение на конденсаторе 11 будет Всегда равно максимальному значению, определяемому величиной напряжения источника 1 питания и добротностью зарядной цепи конденсатора 11. Разделительный диод 13 служит для предотвращения возможности заряда конденсатора 11 от напряжения 1,1 на конденсаторе 4, которое в процессе работы»ожет изменяться и принимать значения, превышаю!цие напряжение источника питания. Такое разделение цепей с помощью диода 13 обеспечивает заряд конденсатора !! неизменно до одинакового значения (или меньшего, чем при коммутации с периодом Т) напряжения независимо от частоты коммутации ключа 8. Это способствует получению более высоких выходHblx напряжений в конце рабочего диапазона и расширению этого диапазона. Фар.11ула изобретенич Высоковольтный регулируемый источник постоянного напряжения, содержащий импульсный преобразователь с дросселем и первым накопительным конденсатором, подключенным последовательно к выходу низковольтного источника питания, и повышающим трансформатором, первая первичная обмотка которого включена параллельно первому накопительному конденсатору через ключ, расположенный со стороны общего ВЫ ВО 13 Н ПЗКОВО П ЬТНОГО ИСТОЧНИКа и ПТ;I ПИ Я И первого накопительного конденсатора, ВыХОДНО и ВЫ ПРЯМ !!ТЕ1 Ь, ВХОД КОТОРО! О OÎÅÄ!I ii I1 с вторичной обмоткой повып1ающего транс2!) фор11аTOра,
l3xo.1 ó кл к! !а, отличающийся T(ì. Iто, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения за счет снижения минимального значения последнего, В !!clio введены второй накопительный копдснсагор, зарядный элемент и разделительный дпо;„ а повышающий трансформатор импульсного преобразователя снабжен второй nep. 3p вичной обмоткой, причем второй накопительный кондснсатор подключен к выходу низковольтного источника питания через зарядный элемент, расположенный со стороны общего вывода низковольтного источника питания и дросселя, а вторая первичная обмотка повышающего трансформатора включена согласно последовательнÎ с пcðвой первичной обмоткой и одним из выводов через разделительный диод соединена с общим выводом зарядного элемента и второгÎ на коп ител ьн ого конденсатора. 1310966 Составитель Л. Морозов Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор Л. Обручар Заказ 1764/53 Тираж 66! Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
