Каскадный умножитель напряжения

 

I 3 ;

° М 4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<1»660373 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.12.76 (21) 2424638/18-21 (51) Ч.Кл.-" Н 02 М 7/10 с присоединением заявки №вЂ”

ГасударственныМ комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 18.06.79 (53) УДК 621.373. (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Р, А. Ерошенко и Б. Б. Лебедев (71) Заявитель Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона (54) КАСКАДНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к технике напряжений и может быть применено в электрофизических установках, электронных микроскопах и ускорителях. В частности, он:i предназначено для использования в кач",.стве источника высокого напряжения постоянного тока для питания электронно-лучевых установок.

Известен радиочастотный регулируемый умножитель напряжения, содержащий модифицированный генератор Эверхарта-Лоррейна на электровакуумных вентилях, генератор напряжния умножения с повышающим трансформатором и вспомогательные цепи для питания накалов вентилей (11.

В нем постоянные составляющие напряжений на зарядных конденсаторах умножителя и разделительных конденсаторах вспомогательных цепей уравниваются за счет балансных индуктивностей.

Существенный недостаток данного устройства состоит в сложности схемы питания накалов вентилей каскадного умножителя напряжения.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является каскадный умножптель напряжения (2), содержащий две цепи последовательно соединенных зарядных конденсаторов, цепь последовательно соединенных электровакуумных вентилей, число которых равно числу каскадов умножения. причем точки соединения вентилей попеременно соединены с цепями зарядных конденсаторов в точках соединения двух соседних конденсаторов, генератор напряжен ня ум нож ения с выходным тр а н сфор матором, вторичная обмотка которого начало:,i и концом соединена с входами цепей зарядных конденсаторов, а ее средняя точка через дроссель — с общей шиной, компенсирующую катушку, начало и конец обмотки которой соединены с выходами цепочек зарядных конденсаторов, а ее средняя точка— с выходной клеммой высокого напряжения

Кроме того, умножитель содержит две цепи, состоящие из последовательно соединенных первичных обмоток трансформатороп накала, число которых равно числу венти20 лей, причем вторичные обмотки этих трансф0рматоров соединены с цепями акала вентилей, а между первичными обмотками трансформаторов накала включены разделптельнь|е конденсаторы, генератор напря>кения накала с «ыходным т ансформатором, BTOpiiLiHBH ODMOTIiB iiOTOpOI и концом соединена с входамп накальны.:

;е.той, средняя точка этой обмотки — с об щей шиной, а гыходы накальных цепей с клеммой высокого напряжения, и BblpBB

II 21! j! H>!(CHEMIC И(С ГОЯI" 101 О TO СH! i !СTC Е ОтИ О С l I (С:;! i;10 (; (, l:, i C l! И И И Ы С 131:)? C ". "., K, ()! :. .

/, сосд и «с и! IОЙ со средне!й! TÎ исой K())!!(сиен

j)\ ().ti» )(1:я -(!) )„ CXC),IЫ, . . ИСЖ!?ТС

ЛЯ «3«j)51ЖСИИ5(OC . H(CÑÒBË5!ÑÒÑß OT ОТ:ТС, i >-!

IOI О ()I! CDD ГО;) Я .l:1»» (: () ЯЯ(Е(.IIH (3» : 12 С ВЬ(;О Диь(.; и.; исс()0.... мяторо)(1. и() (!.. !o" с«в

ИЫМ K О ra.!I ВСИОМОГател: ЫХ I Пей; ЛСВ()K il )TIP ahÎ!! !? a КЯЛ<) НЬ! Х КО 10H!!. ° СB3 51 K:).

Л О 1!! i 3 f l, i. ;.! i Я.,:: »i i С I l 2 ) Л Я 1 Т 1." Т Я Н!! 5! 1;:), .. 3

Всиiилс(! с ис (стиыми индексами (3;, 83 и

Г)

)„.), а Г?срвяя колонна — кент,!сй с 1;тиыми fl«,c )с(131« (.)), >» и 8G) ..,ЯждыЙ кяcK2 (Ия КЯ Ь l!!): Х КО "I(! Ii l ?? РСДСта !)ЛЯ ЕТ С 00 Ii О

СЛСДОВЯ .", !>«Ü? È КО,: Соа ТЕЛЬНЫЙ K(! HТ СР, 0:)разоваи ;:; смкостью рaa1c;il»e1i f;OH» д" Нса! Op()!3 11,,— ) ) с и иид) к —.H;!i?02T!>ю пс )I3l!ill!i>!X»)бм0т0!с 1ряисфоD:)ато .)О!3 12 — ) 2)-, настрое:1;!ьш в резонанс с частотой гe!!ератОра 9 и;Тп)>яжcH«si няк2 13, i!BcTpof(:ia «(.П С Й и(! Я И < и Н Я К Я Л 2 В Е Н Т I Т.1 С Й TI P O i l 3 В 0 Д И Т С Я выоогo)f Bc,:11 шны емкости конде«СЯTOpo?3

1) и 13), обеспечиваю(«их иa:féocif>øcå зиа с: !.?с Гок()!3, протскяюши: ;срез с.!DTBñòñ-—

BPHi

Уро()си), пульс-. ции гысокого 113, р Я>кения посто(ишого тока с чañòîòîé геисратора 9

СВОДI. ТСЯ K 3! ИТ . ITÌ, . )?, H BCTDOTIKOl!,IPOCC(1 5: <> .

В!. СOKoo):(ILIс Вь:р

))21!C!ICTPB BBICÎK!l. ТТ()пря>кСИИЙ Il;)CTOHI?Ho! тока fl я ?>23 (с.1ительньгх коидсися» opa :

1 1 (- — 1, (3 1!Я каЛЬИЬ(х !TÎ;!O? fH Н "2! f TffhIX ко!!;fcIfcя! ()ря х 4, — 4 Ii 3 — 5! Схс .IhT хм иожиТе;»i, Тяк каlс В каждо. (каскаде !ia "»Тльной

1 . о л О и и ы В ы и 2 В и и В 3 ю щ; (Й и с 3 и с т 0 Г) 1 4 — 1 -. ; в!сл(0 -(:(параллельно Ослсдс)??Стель.(о?5!). контуру. Обрязовяииому ряз !с.-.:!тел(.и fbi)f коидс .!)с(!),pa. )(li l (° т() 1 II 00 ". " - 1!" и ка1hif(ix трансформа оров 12 — 12,-, Tn к исх(> и и l? л n:. е и О д Р 3 и я !т р я "c H:15! . Т: c ", B 0 c l! 3

ПС„",05f ii>!), !i ))»PsЖ С И И С М В P C. ) .1 Ь Т 3 T Ñ И 3 ДЕ И (1 Я .,;! «P 5i! Ii C « 11 I за с ., : То .3, протекаю(«его Тс -.са послсдоВЯТСЛЬИ;) ГОС,lliiCI!I:LIP. ВЫРЯТ;.И!!(33(ОП(!(С DP

» з((сторы всех каскадов кяж,".Ой HBKàëüíîH

1(олои(.!>!. Сосд(тнс!!Ных с Bh!xoднОЙ кл, .(мой

7 с Т!п.;÷lol;!1.!о 10полиитсльных Ко!!.1с«саТОp0!3 ) 3, и 15, "„".п!унтироваииых соответствс !Но pca«с".орам. 14-, и 143. Вто ос напряжс(11(с,:трило>;енное к выравнивяюшим рсзист(;pa! i 1 — 14., это псрсмеиное нзпт)51ж(1 г с чястОтОЙ Генератора 9 напр5(>кении !(а!;3ля. В связи с тем, что каждый послес(ог я !сльньтЙ конт р ня кяльнь(х цспей настроен в резонанс с частотой генсраторя

9 Напряжения накала, папря>кение на нем определяется величиной сопротивле !ия, вносимого из вторичной обмотки трансформатора накала в его первичную обмотку и величиной тока через накальную цепь.

Практически величина этого напряжения лежит в пределах 30 — 40 В, а так как поСТОЯ 1,)Я состгв .р!о! 1< li "D«l кс(! г

)) !) IO(«)! Х () ... . l 51 K C H «10 ) ) i И О >ТС !? С . . H l I O () i>l Ч Н () . ((;! С Г I!i!.!)(),(?)КО Тс» «,"С()В !(OBOC!H!L O !3 ! ЯВ:: : " И !). !!)!!l!13 BTO"! - j "ii И!О)( сос" ЯВ,!sllol!! Pи и (сисбрс><;из!0 3((),! а.

Включе(шс выравнивающих резисторо»

C(1Ã, !aСИО,<-! li«()!i СXCXIC 0()CCI!Ci IВЯСТ Кя" с Гябильиос, » потсш;и".ë(;â на ряз (c;iiiтсль— !

ЫХ КОИДСНСЯТОГ)2Х И ТКЯЛhHh! Х ЦСПСll ЗЯ с. < " . . О, !! 0 Г>(.,)Иç(1 I (!;

В ь! б р я и 2 В и с си О л ь 1; ») j) a 3 б 0 л!: IH (. () . 0: 3 Tc 1 K )ЯЗДе!1!Tc.1(иlь(х кон IcilcaToj)()H, (, ) и < с и ь ш с н и с Tl a !р 2 " I l T?!! x с м ко (т с! I и (.: ..

1? 3 к 3,1 h 1?!,1,; l l «СП и и(11 I;C II 51 3; i —, я р и .- «)Ь! " к,!l:;сисатсров. В результате, 1(я Выр!!!l!!!в iio « !х резистора. Отсутствует вь .сокос ияипя;ке i??ñ с частотой гс:!оратора 1 няипя>к(20 .!1!;- хм(?0>кени51, 3 мснl>lияется 13с. (! «1! Н;!

ЯK(ив;Iü!x TОков !Срез иар !Bèò«ûñ смкосT;I

li,. И JBCÒCH P CIIPC,".(-),:CHI.. C И",?! PH Жсн! ? И И<) .:.!CK 13;1 У; . О>К! iT-Å.H)ß.

Таким (!Oi)a;oxi. в сравнении с пj)()TOTII25 —.(!" f .,)P:T,!o:Ki!i!!ь:й кacK21íû . i?i(!>K«icль !!)IC Г бОЛ((3 ВЬ!Сок) !О Иядс)K!!0!. I i) Da()0! hi.

Формула изобретения

30 <Хя СКaдl?Ы|, X 3 НО> ",! ГСЛ!> !i a rip S! ЖCi!ИЯ. с") .

iCD.KaH!!Ø ДВС цени И<ЗССТС:(с)ВЯТ<С(ЬНО Сос,,i

СШГЫХ =яряДИЫ: КОИДСИСaòÎðOB. Ис ПЬ II!).

СЛС !ОВ:ТТСЛЬНО СОСДИНСНИЫХ ЭЛС IiT!10133K ) ММ:11>! > B< ИТ«1ioй, ЧИС lo КОТОРЫХ )) 2?3ИО И (. Гl ) и TCI 3ДОВ М3(1(0>КСИИ51> ТОЧКИ COP:.«!!Cl!1!5! 13<«11 !I,ICI; TÎil PС3;C«lio СОЕДИНСНЫ С «СИ51 МИ .:.)Р5?Д!1Ь(Х КОНДИСЯТОПОВ В ТОЧI,ЯХ (()C illi! !!: ,!!33 Х СОСС1«HX !СС)НДС?!С

D)! КСИI .Я ) :((i)0:КC!(!(Я С Вhiко,(:1):)i Г: ? l! .

40 (йо;)м<зторо),1, .-:Ор?«ияя обмотя liOTDD(i! о !

?3 !" 10М I? KÎI!«031 СОС1!!i Ci. ß С ВХ )133!ll (Пей(ЗЯ>)Я 1??Ь ., !КОНЛСНСBTOPOB. 3 Сс С!)С»5(Т?515!

:о-Iiia .грез дроссль соединена с )би,с;"! «:;— ио?1, к(!!:Истlсир) !Ош)10 кат) шк, и;!ч;).1(!

45 ?(0! ñö обмотки которой сосдинс«1! с I! х дами цепочек зарядных кш!денс; тop(!3> (1 сс средняя точка соединена с Bi)lходиой к«c. мой высокого напряжения,;1()С «. Ии, соcT() «шие из последовательно сосди?с)(ш(х !с:50 .-:.«i:ûx обмuTCK трансформато:, и 11;?1(((с(;!. ч«сло которых разно числу !3cl!! «,?си, ?(ГОричиые обмотки этих трансформяторог, (о, . !1!ЕНЫ С ЦЕПЯМИ Иана ",2 ВСНТИЛСЙ, 3 3(СЖ:l . первичны:((и обмотками трансфор,: OD(!,<

55 !! Pкала включены разделительные к()? I. сяторы, генератор напряжения l(!KB 13 холиым трансформатором, втори«:Ia«o()3!() гкя которого началом и концом соединен»

I;0.j3)1И НЯКЯЛЬНЫХ ЦС ПЕЙ, С!ЗС :!!!5!sl i(! I K 50 эгой Обмотки соединена с Оби(сй! шиной. выхо ты Накальных цепей соединсиы с клеммой высокого напряжения, и выравнигя(0шие резисторы, отличающийс.я Tc,, что. с целью повышения надежности рa()0) h. путем уменьшения связи через пят)язити!!с

660171

7 !! ,,—.!= ! ! I

7Ф

Госте!!!!-.ель Г. Смелоез

Ре".;,: сс;> и. Г зузсгз рз "е :реп P. Кс гази 1,оррс ктор С. ФЯГ!а .".з !з 3!5 513 !1зд. ¹ 8П . !!: ",ж 865 ! r, !з! f!., 5 ..cajun!!!

1,З,;5 "."„()скг;! л,- 5, Рз;!!!с;<за изб..,. 4/5 смкос!и мсжду цеи5!ми псрвичпых Оомо . О; трансформаторов накала и зарядных кз.: дспсаторов, выравнивагощие резистор., включены в каждом каскаде !gapa;;ëå;û;! последовательно соединенным первичной осГмот;с трансформатора накала и раздел!;тельному конденсатору.

Ысго !пики !!Пформ!!пни, пр. п.ятl;!i . н: !!!;Пмание при экспертизе:

ii;-I-!сп" СШ " 2820O40 к 21-1

Ои, ол!.к. 1958.

За!!Пка М " 342212!18-21, кл. 11 02 . 1 тос О-;

, !О, 1з7 О, ПО кото1)ОИ приня!О реп!сн! .с .:,.;да с .вгорского c!III" ельства.