Высоковольтный источник постоянного напряжения

 

11Ц752684

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.03.78 (21) 2588883!24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл."

Н 02 М 7/10

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (53) УДК 621.314.632 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Ю. И. Драбович, И. Г. Пономарев и И. А. Криштафович

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЪ|й ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электронно-лучевых трубок электронных микроскопов, в рентгеновской технике и в других областях народного хозяйства, где требуются источники питания с высоким напряжением.

Известны высоковольтные источники постоянного напряжения, содержащие трансформатор с несколькими вторичными об- 10 мотками, непосредственно подключенными ко входам соответствующих выпрямительных устройств. Высокое напряжение в таких источниках получают путем последовательного соединения однофазных либо 16 трехфазных выпрямительных устройств по выходу (1, 2, 3).

В этих устройствах случайный пробой диода либо конденсатора, входящего в состав выпрямительного устройства, создает короткое замыкание в цепи вторичной обмотки трансформатора и приводит к отказу всего устройства. Особенно заметным указанный недостаток становится в случаях, когда высоковольтный источник содержит 2,; большое количество последовательно включенных выпрямительных устройств, поскольку вероятность отказа в этом случае резко возрастает. В то же время увеличение числа выпрямительных устройств позволило 30 бы получить важное преимущество, а именно, улучшение качества выходного напряжения. Однако при этом ухудшается надежность устройства.

Наиболее близким к изобретению является высоковольтный источник постоянного напряжения, содержащий трансформатор, к каждой нз Л вторичных обмоток которого подключен вход выпрямптельного устройства, причем по выходу все выпрямительные устройства соединены последовательно (3) .

Недостатками этого устройства являются его невысокая надежность и низкое качество выходного напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение качества выходного напряжения.

Цель достигается тем, что в высоковольтном источнике постоянного напряжения, содержащем трансформатор, к каждой из

N вторичных обмоток которого подключен вход выпрямительпого устройства, причем по выходу все выпрямительные устройства соединены последовательно, в цепь каждой вторичной обмотки последовательно включен предохранитель, а число вторичных обмоток и соответствующих им выпрямительных устройств выбрано из условия

752684

N ) "", где U», — выходное напряже доп ние источника, а ЛУ„, — предельно допустимая величина изменения U», На чертеже представлена схема устройства. Высоковольтный источник содержит трансформатор, имеющий первичную обмотку W»I N вторичных обмоток (WI, ...

W, ), к каждый из которых подключено выпрямительное устройство (VI, ... V ). По- 1о следовательно в цепь каждой вторичной обмотки включен предохранитель (Е,, ... 2) °

Выпрямительное устройство представляет собой диодный мост, в выходную диагональ 15 которого включен фильтрующпй конденсатор. По выходу все выпрямительные устройства соединены последовательно.

Высоковольтный источник постоянного напряжения работает следующим образом. 20

В случае пробоя одного или нескольких диодов выпрямителя, а также пробоя конденсатора, в цепи соответствующей вторичной обмотки возникает короткое замыкание.

Ток короткого замыкания вызывает перегор ание соответствующего предохранителя, в результате чего вторичная обмотка оказывается отключенной от входа выпрямительного устройства. Напряжение на выходе высоковольтного источника при этом уменьшается на величину выпрямленного напряжения на отключенной обмотке.

В общем случае для того, чтобы отказ по меньшей мере одного выпрямительпого устройства не вызывал уменьшения выходного напряжения ниже допустимого уровня, должно выполняться условие одоп

40 где U»„- — выходное напряжение устройства, а ЛУдо — предельно допустимая величина изменения выходного напряжения.

Очевидно, чем больше вторичных обмоток трансформатора и выпрямительных устройств содержит высоковольтный источник, тем меньше изменение выходного напряжения вызывает отключение одной обмотки и, следовательно, тем большее число выпрямительных устройств являются резервными.

Отказ высоковольтного источника может произойти в случае обрыва двух или более диодов, когда возникает разрыв в цепи тока нагрузки. Однако для диодов более характерным является отказ типа пробой, и вероятность обрыва двух и более диодов

4 мала по сравнению с вероятностью пробоя диода.

Сказанное выше можно также распространить на случай, когда высоковольтный источник содержит трехфазный трансформатор и трехфазные выпрямительные устройства. Однако при наличии трехфазного выпрямителя, имеющего три входные клеммы, вторичные обмотки целесообразно подключать к каждому выпрямителю через два предохранителя, поскольку для полного отключения выпрямителя по входу необходимо отключить любые два его входных вывода.

Благодаря указанному выбору числа вторичных обмоток и соответствующих им выпрямительных устройств, а также включению предохранителей в цепи вторичных обмоток, высоковольтный источник содержит резервные выпрямительные устройства и обладает повышенной надежностью по сравнению с известными. Кроме того, поскольку в соответствии с приведенным условием число вторичных обмоток должно быть достаточно большим, то коэффициент трансформации по каждой обмотке невелик, благодаря чему источник отличается высокой стабильностью и низким уровнем пульсаций выходного напряжения.

Формула изобретения

Высоковольтный источник постоянного напряжения, содержащий трансформатор, к каждой из N вторичных обмоток которого подключен вход выпрямительного устройства, причем по выходу все выпрямительные устройства соединены последовательно, о тл ич а ющийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения качества выходного напряжения, в цепь каждой вторичной обмотки последовательно включен предохранитель, а число вторичных обмоток и соответствующих им выпрямительных устройств выбрано из условия N) поп где U, — выходное напряжение источника, а ЛУ-„,„ — предельно допустимая величина изменения U, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 138276, кл. Н 02 М 7/12, 1961.

2. Патент США К2 3419786, кл. 321 †, 1966.

3. Патент США Ке 3363165, кл. 321 — 27, 1965.

752684 (х

Составитель Л. Устинкина

Редактор Г. Улыбина

Корректор 3. Тарасова

Заказ 1221/4 Изд. № 392 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2