Управляющее устройство
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
4 - " ° {61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено. 04.01,81(21) 3259128/18 21 с присоединением Заявки,%(23) Приоритет (51)М. Кл. Н 03 К 5/00 3Ьоудерстееиный комитет СССР ио делам иэобретеиий и открытий (53) УДК621.374 (088.8) Опубликовано 15 10.82. Бюллетень № 38 Дата опубликования описания 18.10.82 (72) Авторы изобретения В. И. Сушков и А. М. Гулый.(71) Заявитель (54) УПРАВЛЯОЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приборостроении, в частности для управления лучем источника электронов. Известно управляющее устройство, содержащее регулирующий элемент и систе5 му управления регулирующим элементом. Регулирующий элемент выполнен в виде выпрямителя с фильтром, у которого один (положительный) вывод соединен с като1О дом, а другой (отрицательный) - с управлятощим электродом источника электронов. Источник напряжения соединен с катодом. При таком соединении получается фиксированное смешение. Система управления регулирующим элементом этого устройства снабжена разделительным трансформа« . тором, который питает переменным напряжением регулирующий элемент и отделяет низковольтные цепи от высоковольтных; генератором, питающим первичную обмотку разделительного трансформатора перемен, еым напряжением, Кроме того, эта . 1 система имеет источник постоянного напри 2 жения, электрически соединенный с генератором и регулирующим устройством. которое регулирет величину переменного напряжения генератора, передаваемого в разделительный трансформатор (1) . Однако устройство для обеспечения работът должно постоянно (на весь период работы) находиться под напряжением, что не удовлетворяет современным экономическим и техническим требованиям. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является управляющее устройство, содержащее разделительный трансформатор, первичная обмотка которо го соединена через включенные разнополярно тиристоры с накопительными конден- саторами, каждый из которых через кнопочные вьпапочатели и включенные разнополярно диоды соединен с источником переменного напряжения, упттавляюшие электроды каждого тиристора соединены через стаби титроны с накопительными конденса» торами (2 1 е-.70 4 эашунтированными диодами 11 и 12 соответственно и соединены с общим полюсом устройства. Конец первичной обмот ки 6 соединен с общим полюсом устройс тва. Каждый накопительный конденсатор 9 и 10 через кнопочные выключатели 13 и 14, резисторы 15 и 16 и разнополярно включенные диоды 17 и 18 соединен с источником 19 переменного напряжения. Управляющие электроды тиристоров 7 I и 8 соединены через стабилитроны 20 и 21 соответственно и через кнопочные выключатели 13 и 14 с положительными полюсами накопительных конденсаторов 9 и 10. Накопительный конденсатор .10 положительным полюсом, а накопительный конденсатор 9. отрицательным полюсом соединены с началом первичной обмотки 6 раэдеилтельного трансформатора 4. Диод 22 высоковольтного блока 3 соединяет в прямом (положительном) направлении начало вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4 с контактом 24 дистанционного переключателя 25, который нормально замкнут с контактом 26 дистанционного переключателя 25. Контакт 26 соединен с началом первой обмотки дистанционного переключателя 25 и с конденсатором 27, который другим выводом соединен с концом первой обмотки дистанционного переключателя 25 и с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально открытый контакт 28 дистанционного переключателя 25 электрически соединен с контактом 29 дистан-. ционного переключателя 30, который электрически соединен с нормально замкнутым. (закрытым) контактам 31 дистанционного переключателя 30. Контакт 31 дистанционного переключателя 30 электрически соединен с началом первой обмотки дистанционного. переключателя 30 и с кон- денсатором 32, другой вывод которого соединен с концом первой обмотки дистанционного переключателя 30 и с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально открытый контакт 33 дистанционного переключателя 30 электрически соединен с нормально закрытым (замкнутым) контактом после- дующего дистанционного переключателя. Такое включение нормально открытых контактов предыдущих дистанционных переклю чателей с нормально закрытым контактом последующих дистанционных переключателей выполняется до конечного дистанционного переключателя 34. 3 9668 Недостатком устройства является его ограниченные функциональные возможности: предназначено для управления источником света и не может использоваться для уп равления лучом источника электронов. Бель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения управления источником электронов. Поставленная цель достигается тем, что в управляющем устройстве, содержа- 1р щем разделительный трансформатор, первичная обмотка которого соединена через включенные разнополярно тиристоры с накопительными конденсаторами, квждый из которых через кнопочные выключатели и включенные разнополярно диоды соединен с источником переменного напряжения; управляющие электроды каждого тиристора соединены через стабилитроны с накопитательными конденсаторамн, вторичная обмотка через высоковольтный блок соединена с нагрузкой, высоковольтный блок содержит блок резисторов, соединенных последовательно между собой и параллельно с контактами дистанционнвм переключателей; одна обмотка каждого дистанционного переключателя соединена параллельно с конденсатором и через собственные контакты дистанционного переключателя, через контакты предыдуших дистанционных переключателей и через включенный в прямом направлении диод электрически соединена с вторичной обмоткой разделительного трансформатора; другая обмотка каждого дистанционного переключателя соединена параллельно с конденсатором и через собственные контакты дистанционного переключателя, через контакты последующих дистанционных переключателей и через включенный в обрат40 ном направлении диод электрически соединена с вторичной обмоткой разделительного трансформатора. Нв чертеже представлена схема управляющего устройства. Устройство содержит регулирующий 43 элемент 1, блок 2 и высоковольтный блок 3, соединенные между собой с помощью разделительного трансформатора 4. Высоковольтный блок 3 электрически соединен с регулирующим элементом 1, выход которого соединен с управляющим электродом источника электронов 5 и с источником высокого напряжения (не показан на чертеже), ° в вход соединен с катодом ис« точника электронов 5. Начало первичной обмотки 6 разделительного трвнсформато« ра 4 через тиристоры 7 и 8 соединено с накопительными конденсаторами 9 и 10, 5 9668 Контактные группы и первичные обмот« ки каждого дистанционного переключателя соединены указанным образом до дистанционного переключателя 34. Кроме того, каждый нормально замкнутый контакт электрически соединен с началом первой обмотки своего дистанционного переключателя и с конденсатором, который другим выводом соединен с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформа- !ф тора 4, Нормально замкнутый контакт 35 дистанционного переключателя 34 электрически, соединен с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4 1% и с нормально закрытым (замкнутым) контактом 36 дистанционного переключателя 34, нормально закрытый контакт 36 которого электрически соединен с нормально закрытым контактом предыдущего ди- 2р станционного переключателя. Нормально открытый контакт 37 дистанционного переключателя 34 соединен с концом второй обмотки дистаницонного переключателя 34 и с конденсатором 38, 2 другой вывод которого соединен с началом второй обмотки дистанционного переключателя 34 и через включенный в обратном направлении диод 39 — с началом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально открытые контакты 40 и 41 дистанционного переключателя 34 соединены электрически параллельно с ре- . зистором 42 регулирующего элемента 1. Таким образом, нормально открытый контакт каждого дистанционного переключателя соединен с концом второй обмотки собственного дистанционного переключателя и с одним из выводов конденсатора, другой вывод которого соединен с началом второй обмотки собственного дистанционного переключателя и через включенный в обратном направлении диод 39 - с началом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально открытые контакты каждого дистанционного переключателя электрически соединены с соответствующим резистором регулирующего элемента 1, причем 50 эти контакты электрически соединены так, что при срабатывании собственного дистанционного переключателя контакты, соединяясь между собой электрически, шунтируют (закорачивают) соответствующий ре- зистор регулирующего элемента 1. Управляюшее устройство работает сле« дующим образом. 70 d При подаче электропитания устройству, например при включении этого устройства в сеть, накопительные конденсаторы 9 и 10 через диоды 17 и 18, резисторы 15 и 16 и замкнутые контакты кнопочных выключателей 13 и 14 заряжаются, таким образом, все устройство подготовлено к работе. При необходимости, например, увеличить яркость изображения на экране с по мощью кнопочного выключателя 14 отключают электрическую сеть от накопительного конденсатора 10 и включают стаби- литрон 21, После такого переключения накопительный конденсатор 10 начинает разряжаться .через управляющий электрод Р тиристора 8 и открывает его, после чего разряд накопительного конденсатора продолжается через тиристор 8. Ток разряда конденсатора 10 протекает по цепи: положительный полюс конденсатора 10, тиристор 8, начало первичной обмотки 6, конец первичной обмотки 6 разделительного трансформатора 4, общий полюс, отрицательный полюс конденсатора 10, в резуль тате чего во вторичной обмотке 23 наводится ЭДС с полярностью, соответствующей полярности включения диода 22. Поэтому импульс тока этой полярности через нормально закрытые контакты 24 и 26 дистанционного переключателя 25 поступает на конденсатор 27 и заряжает его. Ток импульса протекает по следующей цепи: начало вторичной" обмотки 23 разделительного трансформатора 4, диод 22, контакты 24 и .26 дистанционного переключателя 25, конденсатор 27, конец вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4.Зарядившись, конденсатор 27 после окончания действия импульса разряжается через первую обмотку дистанционного переключателя 25, в которой создается магнитный поток, обеспечивающий срабатывание этого переключателя, в результате чего контакты 43 и 44 переключателя 25 замыкаются (электрически соединяются между собой, . что шунтирует (закорачивает) резистор 45 регулирующего элемента 1. Такое шунтирование (закорачивание) уменьшает отрицательное напряжение на управляющем электроде источника электронов 5. В результате уменьщения отрицательного напряжения на управляющем- электроде ток источника электронов 5 увеличивается, что увеличивает яркость изображения. При срабатывании дистанционного переключателя 25 происходит переключение его группы контактов 24, 28, 26 и 46, 7 9668 47, 48, т. е. контакт 24 при переключении соединяется электрически с нормально открытым контактом 28 дистанционного переключателя. 25, что подготавливает к работе на включение следующий дистанционный переключатель 30, а контакт 48 соединяется с контактом 46, подготавливая к возврату в исходное положение пе реключатель 25. Важной особенностью является то, что 10 после срабатывания дистанционного переключателя 25 его контакты 43 и 44 остаются включенными до тех пор, пока не будет включен выключатель 13, т. е. пока не будет подан импульс обратной поляр- М ности на вторую катушку переключателя 25. Это важно тем, что нужная яркость удерживается на экране бесконечно долго без затраты дополнительной энергии извне, т. е. обеспечивается экономия энер- 26 гии внешнего источника электропитания, исключаются наводки на регулирующий элемент 1 и, следовательно, модуляция электронного луча. При необходимости дальнейшего уве- 23 личения яркости изображения процесс повторяется, выключатель 14 включается второй раз, в результате чего накопителт ный конденсатор 10 разряжается указанным образом и создает уже второй импульс Эф той же полярности во вторичной обмотке 23 разделительного трансформатора 4, ко 1 торый через диод 22, контакты 24 и 28 дистанционного переключателя 25 и контакты 29 и 3 1 дистанционного переключателя 30 поступает на конденсатор 32 и заряжает его. После окончания действия этого импульса конденсатор 32 разряжается через первую обмотку дистанционного переключателя 30, создавая магнитный поток, который обеспечивает срабатывание этого переключателя, в результате его контакты 49 и 50 соединяются электрически между собой и шунтируют (закорачивают) ре43 зистор 51 регулирующего элемента 1, что уменьшает отрицательное напряжение на управляющем электроде источника электронов, из-еа чего увеличивается ток источника электронов 5 и, следовательно, яр-. кость. При необходимости дальнейшего увеличения яркости процесс повторяется, при этом последовательно один за другим шунтируются (закорачиваются) резисторы регулирующего элемента 1. Это может про-. должаться до шунтирования (закорачиванияр последнего резистора 42. Важным являет ся тот факт, что все зашунтированные 70 8 (закороченные) резисторы остаются закороченными без затраты энергии извне неопределенно долго, что и обеспечивает постоянство нужной яркости без лишних затрат энергии и исключает наводки на регулирующий элемент и, следовательно, модуляцию тока луча. При необходимости уменьшения яркости изображения процесс выполняется в обратном направлении. С помощью кнопочного выключателя 13 разъединяют накопительный конденсатор 9 с внешним источником питания и соединяют стабилитрон 20 с положительным полюсом конденсатора 9, в результате чего этот конденсатор начинает разряжаться через управляюший электрод тиристора 7 и открывает его, после чего конденсатор 9 разряжается по следующей цепи: положительный полюс конденсатора 9, общий полюс, конец первичной обмотки 6 разделительного трансформатора 4, начало той же первичной обмотки 6, тиристор 7, отрицательный полюс конденсатора 9; Это создает во вторичной обмотке 23 разделительного трансформатора 4 импульс обратной полярности, который через контакты 35 и 37 дистанционного переключателя 34 поступает на конденсатор и заряжает его. Ток отрицательного импульса протекает по следующей цепи: конец вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4, контакты 35 и 37 дистанционного переключателя 34, конденсатор, диод 39, начало вторичной обмотки 23 разделитель ного трансформатора 4. Конденсатор после окончания действия этого импульса раз-. ряжается через вторую обмотку дистанционного переключателя 34 и создает в ней магнитный поток, который обеспечивает срабатывание дистанционного переклю чателя 34, в результате чего происходит . следующее: контакт 52 этого переключателя электрически разъединяется с кон- . тактом 53, который электрически соединяется с коцтактом 54 дистанционного переключателя 34,, а контакт 35 i разъединяется с контактом 37 и соединяется электрически с контактом 36 этого переключателя, т. е. дистанционного переключателя 34, контакты 40 и 41 которого разъединяются, следовательно, расшунтируют резистор 42, который, включаясь в цепь резисторов регулирующего элемента " 1, увеличивает отрицательное напряжение на управляющем электроде источника электр роков 5, что уменьшает ток источника электронов 5, следовательно, уменьшает яркость изображения. 9 966870 10 Важным является то, что контакты 40 ченные разнополярно тиристоры с накопии 41 остаются разомкнутыми без затраты, тельными конденсаторами, каждый из коэнергии извне. Кроме того, электрическое торых через кнопочные выключатели и соединение контактов 35 и 36 дистанцион- включенные разнополярно диоды соединен ного переключателя 34 между собой и с . с источником переменного напРяжения; контактом предыдущего дистанционного управляющие электроды каждого тирис тора переключателя обеспечивает полную подго- соединены чеРез стабилитроны с накопитовку к работе предыдущего дистанционно-:тельными конденсатоРами, а втоРичнаЯ го переключателя, что дает возможность обмотка чеРез высоковольтный блок соедивыполнить дальнейшее уменьшение яркости10" непа с нагрузкой, о т л и ч а ю щ е е— с помощью повторного включения кнопоч- с я тем, что, с целью расширения функного выключателя 13, что создает повтор- циональных возможностей за счет обеспе 6 имцульс той же полярности. Процесс чения у"Ренж источн""ом электронов уменьшения яркости, повторяется в той высоковольтный блок содержит блок Реже последовательности, как и при процессе15 зисторов, соединенных последовательно, срабатывания дистанционного перек ча между собой и параллельно с контактами теля 34, с той лишь разницей, что сраба дистанционных пеРеключателей; одна мот.тывает предыдущии ему дистанционный п ка каждого дистанционного пеРеключатели реключатель, следовательно, расшунтирует соединена параллельно с конденсатором и ся предыдущий резистор. Этот процесс 20 через собственные контакты дистанционноможет повторяться до Расшунтирования го переключателя, через контакты предырезистора 45. пущих дистанционных переключателей и Низковольтный блок 2 по данной схеме через включенный в прямом направлении дает возможность получить разнополярные диод электрически соединена с вторичной импульсы с помощью простых конструктив- обмоткой разделительного трансформатора; ных и схемных решений. Это важно с той другая обмотка каждого дистанционного точки зрения, что такое решение позволяет переключателя соединена параллельно с создать схему управления регулирующим конденсатором и через собственные контакэлементом 1 с помощью, дистанционных, ты дистанционного переключателя, через переключателей, связанных с группами 30 контакты последующих дистанционных песобственных контактов и резисторами ре-, реключателей и через включенный в обрат .гулирующего элемента. Такое построение ном направлении диод электрически соедисхемы упрощает конструкцию устройства иена с вторичной обмоткой разделительного и обеспечивает надежность и удобство в трансформатора. эксплуатации. 35 Ис точники информ а цни, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент франции ¹ 2.306.524, ф о р м у л а и з о б р е т е н и я кл. Н 01 3 37/06, опублик. 1976. 2. Булатов О. Г. и др. Тиристорные Управляющее устройство, содержащее 4Е схемы включения высокоинтенсивных исразделительный трансформатор, первичная точников света. М., Энергия, : обмотка которого соединена через вклю- 1975, с, 32, рис. 2-12. 966870 Составитель Л. Колосков Редактор О. Колесникова Техред С.Мигунова Корректор H. Буряк ., Заказ 7899/75 Тираж 959 П одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
