Стабилизированный источник тока высокого напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в высоковольтных установках, в частности в электростатических распылителях. Цель изобретения - расширение области применения. Благодаря автовозврату источника тока в штатный режим спустя заданное время после возникновения искрового перекрытия в цепи нагрузки имеется возможность использовать изобретение в автоматизированных установках. Изобретение содержит источник 1 переменного напряжения, регулирующий орган 2, высоковольтный трансформатор 3, умножитель 4 напряжения, выход которого через датчик тока соединен с цепью нагрузки 6, блок защиты от искровых перекрытий в цепи нагрузки, выполненный в виде пробивного блокирующего элемента, подключенного параллельно датчику 5 тока, усилитель 7 сигнал ошибки, пороговый узел 13, выход которого через времязадающий узел 14 подключен к входу защитного ключа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (5) ) 4 H 02 N 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4343157/24-07 (22) 28 ..1 О. 87 (46) 30. 11.89. Бюл. У 44 (71) Специализированное конструкторско-технологическое бюро твердотельной электроники с опытным производством Института прикладной физики АН МССР (72) А.А.Пении (53) 621.314.57 (088.8) (56) Патент Великобритании Р 1544395, кл. С 3 В., 1976.

Авторское свидетельство СССР

М- 126755, кл. Н 02 М 3/335, 1985. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА

ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в высоковольтных установках, в частности в электростатических распылителях. Цель изобретения — расширение области применения „Благодаря автовозврату источника тока в штатный режим спустя заданное время после возникновения искрового перекрытия в цепи нагрузки имеется возможность использовать изобретение в автоматиз иров анных установках . Изо бретение содержит источник 1 переменного напряжения, регулирующий орган 2, высоковольтный трансформатор 3 умножитель 4 напряжения, выход которого через датчик тока соединен с цепью нагрузки 6, блок защиты от искровых перекрытий в цепи нагрузки, выполненный в виде пробивного блокирующего элемента, подключенного параллельно датчику 5 тока, усилитель 7 сигнала ошибки, пороговый узел 13, выход которого через времязадающий узел 14 подключен к входу защитного ключа.

1 ип, 1525837

i, îáðåòåние относится к электротехнике и предназначено для использования в различных высоковольтных установках, в частности в электростатических распыпителях.

Целью изобретения является расширение области применения.

На чертеже приведена схема предлагаемого стабилизированного источника тока.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 переменного напряжения, регулирующий орган 2, ьч соковольтный трансформатор 3, умножитель 4 напряжения, выход которого через датчик 5 тока соединен с цепью нагрузки 6. Усипитель 7 сигнала ошиб10

15 кIi первым входом подключен к выходу ..r,.I I :ика 5 тока, образованного резисторами Я и 9, вторым входом подключен к источнику опорного напряжения

Lion Датчик 5 тока зашунтирован блоком 10 защиты в виде пробивного блокирующего элемента (неоновой лампы) . регулирующий орган 2 содержит пропорьчональный исполнительный элемент 11 (» вице диодного моста, в диагональ которого включен транзистор), вход

;правления которого через резистор 12 и дключсн к выходу усилителя 7 сигнал о.иибки, пороговый узел 13, вход кс торого подключен также к выходу усилителя 7 сигнала ошибки. Уровень . а 1ря:1:ения срабатывания порогового

JI;I 13 задается напряжением срабаты:;1ш|я U . Регулирующий орган 2 сод ржит также времязадающий узел 14 и кл:оч 1" защиты. Времязадающий узел ср:.дставляет дифференцирующую цепоч. у, состоящую из конденсатора 16 и

;зези тора 17, и включен между выходом

I« рогового устройства 13 и управляюг г1 входом ключа 15 защиты, который соединен с входом управления пропорционального исполнительного элемента

1I Разрядный диод 18 времязадающего зла включен катодом между резистор.:t 17 и конденсатором 16, а анодом подключен к общему проводу.

Устройство работает следующим об20

35

45

55 ра lo 1

В птатном режиме работы переменное напряжение с выхода источника 1 переменного напряжения через регули1J>ющий орган 2 поступает на высоковольтный трансформатор 3 и умножитель 4 напряжения. Полученное высокое напряжение прикладывается через датчик тока к нагрузке 6. При этом под воздействием нагрузочного тока на датчике 5 тока выделяется напряжение, которое снимается с резистора 9 и прикладывается к первому входу усилителя 7 сигнала ошибки. На выходе усилителя 7 сигнала ошибки формируется напряжение ошибки Б в соответствии с заданным уровнем опорного U „ .

Напряжение U, через резистор 12 прикладывается на вход управления пропорционального исполнительного элемента 11, что позволяет осуществить стабипизированное регулирование тока в цепи нагрузки 6 в соответствии с уровнем опорного напряжения U „, B случае замыкания в цепи нагруз— ки 6 (например, искровое перекрытие) происходит разряд конденсаторов умножителя 4. При этом резко увеличивается ток через датчик 5 тока и воз. растает падение напряжения на резисторах 8 и 9 до величины пробоя блокирующего элемента 10. В этом случае напряжение на резисторе 9 резко падает и на выходе усилителя 7 сигнала ошибки нарастает напряжение Ц . При достижении напряжением Б, уровня (которое задается примерно на

0,5 — 1 В меньше, чем максимальное напряжение на выходе усипителя 7) срабатывает пороговое устройство 13.

Возникающий положительный фронт

Б„„через конденсатор 16 времязадающего узла 14 прикладывается к входу ключа 15 и открывает его; ключ 15 блокирует напряжение регулирования

U на входе пропорционального исполнительного элемента, который прекращает подачу напряжения на высоковольтный трансформатор 3. Спустя заданное время, которое задается времязадающим узлом 4 (время заряда кон-, денсатора 16) и берется порядка

0,01 — 1 с (в зависимости от времени разряда конденсаторов умножителя, восстановления пробивного элемента и прекращения искрового перекрытия нагрузки), ключ 15 начинает закрываться, что приводит к увеличению напряжения U ppf f приоткрыванию пропорционального исполнительного органа 11, подаче напряжения на высоковольтный трансформатор 3. При этом снова начинает протекать ток в цепи нагрузки, что приводит к снижению напряжения ошибки U . При снижении напряжения

U<> до уровня U происходит обратС ос т ав ител ь Ю, Be рховодов

Техред Л.Олийнык Ко р рек тор Э, Лонч а ко в а

Редактор Т.Лежнина

Заказ 7238/51 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета п, изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 l5 ное срабатывание порогового элемента13 и запирание ключа. При этом конденсатор быстро разряжается через разрядный диод 18. Далее источник тока возвращается в штатное состояние.

Таким образом, предлагаемое выполнение регулирующего органа позволяет обеспечить автовоэврат источника тока высокоге напряжения после срабатывания защиты при возникновении перегрузок в цепи нагрузки. Тем самым расширяется область применения источника (например, возможно испольэовать в автоматизированных установках) . При этом конструкция усложняется незначительно. Дополнительным преимуществом устройства является то, что входящий в него источник переменного напряжения формирует напряжение постоянной амплитуды, в качестве источника переменного напряжения может быть инвертор напряжения с высоким КПД ° Таким образом, источник тока может выполняться на более высокую мощность, что также обеспечивает расширение области применения.

Формула изобретения

Стабилизированный ис точник тока высокого напряжения, содержащий ис25837 6 точник переменного напряжения, подключенный через регулирующий орган к первичной обмотке высоковольтного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к входу умножителя напряжения, выход которого через датчик тока соединен с цепью нагрузки, усилитель сигнала ошибки, первый вход которого подключен к выходу датчика тока, а второй — к источнику опорного напряжения, а выход — к управляющему входу регулирующего органа, блок защиты от искровых перекрытий в цепи нагрузки в виде пробивного блокирующего элемента,подключенного параллельно датчику тока, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, 20 регулирующий орган выполнен в виде пропорционального регулирующего элемента, введены ключ защиты, времяэадающий элемент и пороговый узел, вход которого подключен к выходу усипите25 ля ошибки, а выход через упомянутый времязадающий узел подключен к управляющему входу ключа защиты, соединенного с входом управления регулирующего органа.