Устройство для управления электронно-лучевым вентилем
Сущность изобретения: при отпирании ключа 3 напряжение источника начального запуска 5 через диод 4 поступает на управляющий электрод 2 вентиля 1. После отпирания вентиля ток управляющего электрода поддерживается пропорциональным току нагрузки 7 с помощью трансформатора тока 6, что обеспечивает оптимальный режим управления вентилем . Запирание ключа обеспечивает отключение вентиля.2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 1/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4783466/07 (22) 16.01.90 (46) 30.06.92. Бюл. N. 24 (75) Ю. В. Пушнин и А. Б. Власов (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 736347, кл. Н 02 М 1/08, 1977.
Авторское свидетельство СССР
М 843149, кл. Н 02 М 1/08, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМ ВЕНТИЛЕМ
„„5U„„1744773 А1 (57) Сущность изобретения: при отпирании ключа 3 напряжение источника начального запуска 5 через диод 4 поступает на управляющий электрод 2 вентиля 1. После отпирания вентиля ток управляющего электрода поддерживается пропорциональным току нагрузки 7 с помощью трансформатора тока 6, что обеспечивает оптимальный режим управления вентилем. Запирание ключа обеспечивает отключение вентиля. 2 ил.! 3 (л) 1744773
Изобретение относится к высоковольтным преобразовательным и коммутирующим устройствам, выполненным на полностью управляемых электронно-лучевых вентилях, Известно устройство для управления электронно-лучевым вентилем, содержащее датчик тока вентиля, регулируемый источник питания, подключенный через ключ постоянного тока к управляющему электроду вентиля и блок управляющих сигналов, подключенный к управляющему входу ключа.
Недостатками данного устройства являются повышенные потери мощности на вентиле и увеличенное время включения вентиля.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления электронно-лучевым вентилем, содержащее регулируемый источник питания, подключенный через ключ к управляющему электроду электронно-лучевого вентиля, блок управляющих сигналов, подключенный к управляющему входу ключа, датчик тока вентиля, выход которого подключен к входу функционального блока, который преобразует ток вентиля в выходное напря>кение в соответствии с законом 3/2, блок сравнения, первый вход которого подключен к выходу функционального блока, а второй вход соединен с управляющим электродом, выход блока сравнения подключен к управляющему входу регулируемого источника напряжения, второй управляющий вход которого соединен с выходом блока установки начального напряжения, подключенного к выходу блока управляющих сигналов.
Недостатки указанного устройства— низкая надежность и высокие массогабаритные показатели. Низкая надежность обусловлена количеством элементов, содержащихся в блоках, наличием мощного высоковольтного источника напряжения, При размещении устройства управления на высоком потенциале для его питания необходим изолирующий трансформатор как минимум такой же мощности, как и регулирующий источник напря>кения.
Цель изобретения — повышение надежности работы устройства, улучшение его массогабаритных показателей при минимальных суммарных потерях мощности на вентиле.
Указанная цель достигается тем, что устройство управления электронно-лучевым вентилем, содержащее управляемый ключ, первый вывод которого предназначен для подключения к управляющему электроду электронно-лучевого вентиля, для подключения к катоду которого предназначен отрицательный вывод источника напряжения, положительный вывод которого связан с вторым выводом управляемого ключа, снаб5 жено дополнительным диодом, трансформатором тока анода вентиля, первый выходной вывод которого соединен с отрицательным выводом источника напряжения, а второй — с вторым выводом управляемого
10 ключа, причем источник напря>кения, положительный вывод которого связан с вторым выводом управляемого ключа через диод, выполнен низковольтным, неуправляемым.
Преобразователь тока анода вентиля
15 отбирает энергию, необходимую для управления вентилем, при этом осуществляется соотношение а/ у=К1 где Ià — ток анода вентиля;
20 ly — ток управляющегоэлектрода вентиля;
К1 — коэффициент трансформации преобразователя тока.
Это соотношение справедливо, когда
25 ly>0. Уравнение степени 3/2 для триода имеет вид
Ь=К2 (Uy+DUa)
3/г где К2 — коэффициент пропорциональности, учитывающий первеанс лампы и ее конст30 руктивные особенности;
Uó — напряжение на управляющем электроде;
D — проницаемость по сетке;Ua — напряжение на аноде лампы.
35 У электронно-лучевых вентилей, работающих в коммутаторном режиме, анодные характеристики, как правило, имеют "пентодный" вид и при работе их в ключевом режиме Ua Ik-=1у+1а, 45 lp=ly+K1 1у=!у(К 1+1)=!уКЗ с хорошей точностью допустимо соотношение l,K3=K2u, 3/2 т. е. электронно-лучевой вентиль, включен50 ньн по предлагаемой схеме, управляется в режиме. близком к оптимальному. На фиг. 1 изобра>кено устройство управления электронно-лучевым вентилем; на фиг. 2 — схема возмо>кной реализации 55 трансформатора тока анода, Устройство (фиг, 1) содер>кит электронно-лучевой вентиль 1. Управляющий электрод 2 вентиля 1 через управляемый ключ 3 и диод 4 подключен к источнику 5 напряжения, а также трансформатору б тока анода 1744773 55 вентиля 1, второй вывод подключен к общей точке соединения диода 4 и управляемого ключа 3. Трансформатор 6 тока анода вентиля (фиг. 2) содержит транзисторы 8, 9, включенные последовательно с каждой полуобмоткой трансформатора 10, высоковольтный выпрямительный мост 11 на выходе вторичной обмотки трансформатора 10 и варистор 12 для защиты транзисторов 8, 9 от перенапряжений. Устройство работает следующим образом. При одновременной подаче сигнала управления транзисторами 8, 9 с частотой десятки килогерц и постоянного сигнала на управляемый ключ 3 (причем транзисторы 8, 9 переключаются в противофазе) от источника 5 напряжения через диод 4 и управляемый ключ 3 прикладывается напряжение к управляющему электроду 2 вентиля 1, что приводит к его открытию. Через вентиль 1 и трансформатор 6 тока анода вентиля начинает протекать ток, величина которого определяется параметрами нагрузки 7 вентиля 1. На выходе выпрямительного моста 11 появляется напряжение, которое прикладывается через управляемый ключ 3 к управляющему электроду 2 вентиля 1. Таким образом, любое изменение тока анода вентиля будет приводить к изменению напряжения на его управляющем электроде в близком соответствии с законом степени 3/2. Коэффициент трансформации трансформатора 10 выбирается исходя из типа вентиля, в котором при заданном токе анода обеспечено минимальное значение тока управляющего электрода вентиля, определяющее нахождение вентиля в ключевом режиме. Выключение вентиля 1 осуществляется путем одновременного снятия управляющих сигналов с управляемого ключа 3 и транзисторов 8, 9 преобразователя 6 тока. Выключение транзисторов 8, 9 происходит быстрее, чем выключение вентиля 1 (из-за паразитной емкости управляющий электрод 5 — катод), что приводит к перенапряжениям на транзисторах. Для защиты транзисторов от перенапряжений введен варистор 12. Предлагаемое устройство обеспечивает режим управления электронно-лучевого 10 вентиля близкий к оптимальному в широком диапазоне изменения тока анода вентиля и по сравнению с прототипом обладает повышенной надежностью за счет меньшего количества элементов и лучшими 15 массогабаритными показателями. При установке устройства управления на высоком потенциале для его питания с потенциала земли необходим разделительный трансформатор на единицы ватт, в от20 личии от прототипа, для питания которого необходим изолирующий трансформатор на сотни ватт. Формула изобретения Устройство для управления электронно25 лучевым вентилем, содержащее управляемый ключ, первый вывод которого предназначен для подключения к управляющему электроду электронно-лучевого вентиля, для подключения к катоду которого 30 предназначен отрицательный вывод источника напряжения, положительный вывод которого связан с вторым выводом управляемого ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения 35 массы и габаритов, введены диод и трансформатор тока анода вентиля, первый выходной вывод которого соединен с отрицательным выводом источника напряжения, а второй — с вторым выводом управ40 ляемого ключа, причем источник напряжения, положительный вывод которого связан с вторым выводом управляемого ключа через диод, выполнен неуправляемым. 1744773 Составитель Ю.Пушкин Редактор М,Бандура Техред М.Моргентал Корректор С.Черни Заказ 2202 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
