Источник питания электровакуумных приборов с многодинодным вторичноэлектронным умножением

 

Союз CosoTcKNx

Социалистические

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 898539 (61) Дополнительное к авт. свид-ву.(22)заявлено 21.05,80 (21) 292798О/18-21 (5t)NL. Кл. с присоединением заявки М

Н О1 J 43/30

Р)суАерстеаиай комитет

СССР ев делам изобретений и открытий (23) Приори етО убл о а о 15. 01. 82. Бюллетень № (53) УДК621.311. . 669(088.8) Дата опубликования описания 15. 01.82

l (72) Авторы изобретения

Я.В,Дементьев и Ю.В.Босых 1 .. - f

f "Ф"й;b à t

-Научно-исследовательский институт прикладной геодезии и Березовское производственное геологическое объединение (71) Заявители (> 4) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ

С МНОГОДИНОДНЫМ ВТОРИЧНΠ†ЭЛЕКТРОНН

УМНОЖЕНИЕМ

Изобретение относится к источникам питания. а именно к схемам питания электровакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением, и предназначено для использования в малогабаритной оптикоэлектронной аппаратуре.

Известен источник питания ФЭУ с высокоомным делителем выходного напряжения, содержащий источник постою янного тока, преобразователь постоянного напряжения в импульсное, удвоитель напряжения и цепь обратной связи со стороны высокого выходного

15 напряжения, включающую резистивный делитель, источник опорного напряжения, УПТ, управляющий и регулирующий транзисторы (1 ).

Недостатком этого устройства является низкий КПД, так как часть энергии источника расходуется на резистивном делителе напряжения ФЭУ и высоковольтном делителе цепи обрат2 ной связи. При этом нагревание резистивного делителя приводит к нагреванию баллона ФЭУ и увеличению его темнового тока. Кроме того,значительная часть потребляемой энергии расходуется в цепи регулирующего транзистора, включенного последовательйо с источником постоянного тока в коллекторную цепь транзисторов пре" образователя. При этом черезмерно боль" шое усиление петли обратной связи снижает устойчивость устройства, а диод на входе УПТ, подключенный в прямом направлении последовательно с резистивным делителем цепи обратной связи, резко снижает стабильность выходного напряжения источника при изменении температуры. Работа преобразователя в режиме насыщения транзисторов и сердечника магнитопровода приводит к появлению паразитных выбросов на фронтах генерируемых импульсов, достигающих по величине амплитуды генерируемых импульсов, что сни898539 жает электрическую прочность элементов схемы, ее надежность.

Наиболее близким к изобретению является источник питания электро-вакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением, включающий источник постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в импульсное и умножитель с количеством ступеней умножения на единицу большим числа динодов прибора, в котором выходы ступеней умножения соединены с динодами прибора (2 ).

В указанной схеме при большом количестве ступеней умножения распределение напряжения между динодами фото-электронного умножителя, нагружающего источник, начинает зависеть от номера ступени умножения, а также о от величины и разброса номиналов применяемых конденсаторов, что особенно проявляется в режимах непрерывной и импульсной засветки ФЭУ. Последнее объясняется тем, что с рос- д том номера ступени умножения растет время заряда накопительного конденсатора ступени, которое определяется количеством последовательно соединенных конденсаторов и количеством диодов всех предшествующих ступеней и параметрами применяемых конденсаторов и диодов. На последних ступенях умножения схемы время заряда накопительных конденсаторов становится соизмеримым с временем их заряда, определяемым сопротивлением утечки конденсатора, обратным сопротивлением диодов., подключенную к конденсатору, и провод.1мостью между динодани ФЭУ, к которым подключен источник. При этом изменение тока в нагрузке приводит к большим изменениям напряжений на накопительных конденсаторах последних ступеней, что определяет низкую стабильность выходного напря жения источника, Выбросы на фронтах генерируемых импульсов дополнительно увеличивают пульсации источника,неравномерность распределения напряжений на электродах ФЭУ и снижают на50 дежность работы элементов электрической схемы. Кроме того, в таком высоковольтном источнике питания невозможно стабилизировать его выходное напряжение путем введения отрицатель55 ной обратной связи без затрат мощности в резистивном делителе обратной связи.

Целью изобретения является повышение стабильности выходного напряжения и надежности работы источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике питания электровакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением,включающем источник постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в импульсное и умножитель напряжения с количеством ступеней умножения на единицу большим числа динодов прибора, причем ступени умножения соединены с динодами, анодом и катодом прибора, умножитель напряжения выполнен в виде двух разнополярных секций для раздельного питания динодов прибора, объединенных в две группы: анодную и катодную, каждая из которых образована последовательно расположенными динодами, отсчитываемыми, соответственно, от анода и катода, при этом входы секций соединены между собой и полключены к выходам преобразователя, выход секции, ступени умножения которой подключены к динодам анодной группы, соединен с анодом прибора, а выход другой — с

его катодом.

На чертеже приведена схема источника питания электровакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением.

Источник содержит первичный источник 1 питания, преобразователь 2 постоянного напряжения в импульсное, умножитель 3 с количеством ступеней умножения на единицу большим числа динодов прибора, в котором выходы ступеней умножения соединены с клеммами 4 для подключения динодов прибора. Причем умножитель 3 выполнен в виде двух разнополярных секций

5 и 6 для раздельного питания анодной и катодной групп динодов прибора.

Входы секций 5 и 6 соединены между собой и подключены к выходам преобразователя 2, один из выходов преобразователя соединен с общей шиной, а выход каждой секции 5 и 6 подключен соответственно к клеммам 7 и 8 для подсоединения анода и катода прибора.

Кроме того, источник со стороны анодной секции 5 охвачен экономичной отрицательной обратной связью, причем стабиловольт 9 и последовательно соединенный с ним резистор 10 цепи обратной связи включены на вход регулирующего элемента ll, выход которого через резистор 12 подключен к базам выходных транзисторов 13 и 14 преобразователя 2.

Источник работает следующим об- 5 разом.

Постоянное напряжение первичного источника 1 преобразуется в импульсы высокого напряжения в преобразователе 2, которые подаются на входы анодной 5 и катодной 6 секций умножителя 3. При этом начинаетсл последовательный заряд накопительных конденсаторов ступеней умноженил каждой секции 5 и 6. 15

Время заряда каждого накопительного конденсатора ступени умножения в каждой секции 5 и 6 определяется выходным сопротивлением преобразователя 2 и количеством конденсаторов и 20 диодов предшествующих ступеней умножения. Поскольку умножитель 3 поделен на две независимые секции 5 и 6, то соответственно количество ступеней умножения в секции снижено в два 25 раза, что повлекло за собой и снижение количества конденсаторов и диодов в каждой секции. Поэтому время заряда накопительных конденсаторов ступеней умножения в каждой секции практичес- 56 ки не соизмеримо с временем из разряда при любом режиме работы нагружающего источник прибора. Последнее обеспечивает повышенную стабильность источника, равномерное распределение напряжений между ступенями умножения, что повышает надежность его работы.

Кроме того, появляется возможность стабилизировать источник питания путем введения отрицательной обратной связи со стороны выхода анодной секции. Любые изменения напряжения наиболее загруженной и.нестабильной анодной секции 5 через стабиловольт

9 и резистор 10 подаются на вход регулирующего элемента 11. Последний при уменьшении выходного напряжения анодной секции 5 открывается и увеличивает ток базы выходных транзисторов

13 и 14 преобразователя 2, смещая их рабочую точку в область более высокой крутизны преобразования и восстанавливая тем самым напряжение на выходе.

При увеличении выходного напряжения . за счет обратной связи крутизна преобразования уменьшается. Работа такой обратной связи возможна только на линейном участке кривой намагничивания сердечника трансформатора преобразователя 2, что позволяет исключить выбросы переднего фронта генерируемых в преобразователе 2 импульсов и тем самым дополнительно умень" шить пульсации и обеспечить более равномерное распределение напряжения на накопительных конденсаторах умножителя 3.Таким образом, схема источника питания электровакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением обладает высокой стабильностью и надежностью работы.

Формула изобретения

Источник питания электровакуумных приборов с многодинодным вторичноэлектронным умножением, включающий источник постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в импульсное и умножитель напряжения с количеством ступеней умножения на единицу большим числа динодов прибора, причем ступени умножения соединены с динодами, анодом и катодом прибора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения и надежности его работы, умножитель напряжения выполнен в виде двух разнополярных секций для раздельного питания динодов прибора, объединенных в две группы: анодную и катодную, каждая . из которых образована последовательно расположенными динодами, отсчитываемыми, соответственно, от анода и катода, при этом входы секций соединены между собой и подключены к выходам преобразователя, выход секции, ступени умножения которой подключены к динодам анодной группы, соединен с анодом прибора, а выход другой с его катодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. фонин В.К. и др. Стабилизированный источник питания ФЭУ. М., н

"Оптико-механическая промышленность

1975 М 8, с. 61.

2. Источник для питания фЭУ, входящий в дозиметр ДРГ3-03 ЖШ 280

355 Э3, приложение.

Составитель И. Парфенов

Редактор И. Петрова Техред А.Бабинец Корректор Л. Иеньо

Заказ 11961/)1 Тираж 757 Подписное !

:Н!!!|ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 . .:,лиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4