Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения

 

(73) Автор изобретения

С. В. Шанин (7I ) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для зашиты различных высоковольтных источников питания я усилителей, Известен высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, который содержит регулирующий элемент, усилитель в цепи об. ратной связи, делитель выходного напряжения, одно иэ плеч которого содержит конденсатор н резистор, включенный между конденсатором

10 и входом усилителя и служащий для ограничения тока разряда конденсатора через вход усилителя (3);

Недостатком этого устройства является увеличенный уровень пульсаций выходного напря-

13 жения обусловленный ограничением коэффициента передачи делителя выходного напряжения по переменной поставляющей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, кото,, рое содержит высоковольтный выпрямитель, входом подключенный к входным клеммам„ .первым выходным выводом через регулирующий элемент — к первой выходной клемме, а вторым выходным выводом — к второй выходной клемме, усилитель постоянного тока, выходом соединенный с у равлян>щнм входом регулирующего элемента, входом через первый резистор и блок опорного напряжения — к первой выходной клемме, а через второй резистор — к второй выходной клемме, резисторы, конденсаторы и диод (21.

Недостатком известного устройства являетcs плохая температурная стабильность выходного напряжения, обусловленная введением в делитель выходного напряжения защитного диода, предохраняющего вход усилителя постоянного тока от перенапряжения.

Указанные недостатки препятствуют применению данных вариантов зашиты в высокоточ-. ных стабилизаторах, и особенно в стабилизаторах калиброванных напряжений.

Цель изобретения — устранение влияния защиты на стабильность и уровень пульсаций выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что второй резистор зашунтирован поспелова "о, но соединенными диодом и первым v:

875366 4 с помогцью сопротивлений 9 и 10. Переменная составляющая этого тока отфильтровыва- ется конденсатором 11, что исключает проникновение пульсаций напряжения выпрямителя на выход стабилизатора.

При коротком замыкании выхода стабилизатора диод 8 запирается напряжением на конденсаторе 7 и разрывает низкоемную цепь разряда конденсатора через вход усилителя

10 и замкнутые выходные зажимы стабилизатора, ! а величина тока разряда конденсатора, обусловленного наличием высокоомной цепи смещения может быть легко доведена до безопасной для усилителя величины путем выбора сопротивления резистора 10. Сопротивление резистора 9 выбирается из условия получения необходимого тока смещения защитного диода, Таким образом, включение защитного диода в цепь обратной связи по переменной щ составляющей выходного напряжения выгодно отличает предлагаемый стабилизатор от известного, так как цепь защиты не связана с резисторным делителем и не влияет на постоянную составляющую выходного напряжения. Кроме того, цепь защиты не изменяет и параметров цепи обратной связи при изменении тока делителя выходного напряжения в процессе регулировки, так как дифференциальное сопротивление защитного диода в предлагаемом устройстве определяется постоянным током смещения, который выбирается независимо.

55 сатором, причем один из выводов конденсатора подключен ко входу усилителя постоянного тока, а другой через последовательно включенные третий и четвертый резисторы— к первому выходному выводу высоковольтного выпрямителя, причем точка соединения третьего и четвертого резисторов через второй конденсатор подключена к второй выходной клемме.

На чертеже схематично приведен высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения.

Устройство содержит высоковольтный выпрямитель 1, соединенный с выходом стабилизато ра минусовым выводом непосредственно, а плюсовым — через последовательно включенный регулирующий элемент 2, усилитель 3 постоянного тока и цепь обратной связи, состоящую из включенного последовательно с блоком 4 опорного напряжения делителя выходного напряжения, состоящего иэ двух последовательно включенных сопротивлений

5 и 6, общая точка соединения которых под. ключена ко входу усилителя постоянного тока совместно с одной и обкладок конденсатора 7 обратной связи, и защитный диод 8, включенный в цепь емкостной обратной связи и соединяющий вторую обкладку конденсатора 7 с минусовым выводом стабилизатора, к которому защитный диод подключен анодом

Введена дополнительная цепь смещения диода

8, состоящая из двух последовательно соединенных резисторов 9 и 10, включенных между катодом диода 8 и плюсовым выводом высоковольтного выпрямителя, а общая точка соединения этих резисторов через фильтрую- з щий конденсатор 11 соединена с минусовым выходом стабилизатора.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении устройства появляются соответствующие напряжения на выходе блока 4 опорного напряжения и высоковольтного выпрямителя 1. Напряжение на конденсаторе 7 при этом равно нулю. Конденсатор 7 заряжается через диод 8 и сопротивление делителя 6. После окончания переходного процесса усилитель 3 выдает на регулирующий элемент усиленный сигнал рассогласования и компенсирует изменения выходного напряжения стабилизатора.

Цепочка из диода 8 и конденсатора 7 создает дополнительную отрицательную обратную связь по переменной составляющей выходного напряжения.

Для получения максимальной глубины отрицательной обратной связи динамическое сопротивление диода 8 должно быть малым.

Это достигается пропусканием дополнительного тока смешения от входного выпрямителя

Формула изобретения

Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий высоковольтный выпрямитель, входом подключенный к входным клеммам, а первым выходным выводом через регулирующий элемент — к первой выходной клемме, а вторым выходным выводом — к второй выходной клемме, усилитель постоянного тока, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, входом через первый резистор и блок опорного напряженйя — с первой выходной клеммой, а через второй резистор — со второй выходной клеммой, резисторы, конденсаторы и диод, отличающийся тем, что, с целью устранения влияния защиты на стабильность и уровень пульсаций выходного напряжения, второй резистор зашунтирован последовательно соединенными диодом и первым конденсатором, причем один из выводов конденсатора подключен ко входу усилителя постоянного тока, а другой через последовательно включенные третий и четвертый резисторы — к первому выходному выводу высоковольтного выпрямителя, при этом точка

5 875366 соединения третьего и четвертого резисторов через второй конденсатор подключена к второй выходной клемме.

Составитель Ю. Спадчий

Техред М.Рейвес

Редактор Г. Волкова

Заказ 9334/73

Корректор Л. Бокшаи, .

Тираж 943

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сафрошкин Ю. В. Переходные характеристики и устойчивость транзисторных стабилизаторов напряжения и тока. М., "Энергия", 1968, с. 151, рнс. 17, 32.

5 2. Авторское свидетельство СССР У 654943. кл, G 05 F !/56, 1977. е