RU172187U1

RU172187U1 - Источник питания газоразрядного устройства

Info

Publication number: RU172187U1
Application number: RU2017111317U
Authority: RU
Inventors: Павел Владимирович Богданов; Дмитрий Александрович Шутов; Александр Николаевич Иванов
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2017-06-30

Abstract

Полезная модель относится к плазменной технике и может быть использована для стабильного питания газоразрядной плазмы при высоком и низком давлении.В источнике питания газоразрядного устройства, содержащем преобразователь постоянного напряжения понижающего типа, инвертор, подключенный к первичной обмотке повышающего трансформатора, датчики тока нагрузки и выходного напряжения, схему управления, согласно полезной модели, установлен второй инвертор, преобразователь постоянного напряжения понижающего типа выполнен импульсным и соединен токопроводящими шинами с силовыми частями инверторов, схема управления на микропроцессоре выполнена в виде печатной платы, соединена токопроводящими шинами с инверторами, один из инверторов соединен токопроводящей шиной с первичной обмоткой импульсного высоковольтного повышающего трансформатора, второй инвертор соединен токопроводящей шиной с первичной обмоткой импульсного трансформатора тока, вторичные обмотки обоих импульсных трансформаторов соединены в одну токопроводящую шину и подключены к датчикам тока, нагрузки и выходного напряжения, которые токопроводящей шиной связаны со схемой управления.Техническим результатом является снижение энергозатрат импульсного источника питания одновременно с повышением вкладываемой мощности в разряд с увеличением КПД и снижением массы и габаритов устройства, а также продление срока эксплуатации устройства. 1 илл.

Description

Полезная модель относится к плазменной технике и может быть использована для стабильного питания газоразрядной плазмы при высоком и низком давлении.

Известен источник питания постоянного тока для источника ионов, содержащий входной регулируемый автотрансформатор, входные выводы которого присоединены к электрической сети по однофазной схеме, а выходные к повышающему трансформатору, подключенному к выходному выпрямителю, к выходу которого последовательно с балластным резистором подключается нагрузка. [Блок питания источника ионов «БП-94», «ИОНТЕК С», М., 1994]

Недостатком известного устройства являются отсутствие стабилизации выходного напряжения, низкое КПД, большие габариты и масса.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является источник питания газоразрядных устройств, содержащий входной выпрямитель, выход которого подключен к входу преобразователя постоянного напряжения понижающего типа, выходом соединенного с входом инвертора, к выходу которого подключена первичная обмотка выходного трансформатора, а вторичная обмотка присоединяется к выходному выпрямителю, параллельно с которым включен демпфирующий дроссель последовательно с нагрузкой через датчик выходного напряжения и тока к схеме управления [Пат. №68777 Российская Федерация, МПК H01J 37/248. Источник питания газоразрядных устройств / Сочугов Н.С; Павлинский А.В; Миков А.В; Арсланов И.Р; заявитель и патентообладатель Томский ООО «Прикладная электроника»; №2007100576; заявл. 09.01.2007; опубл. 27.11.2007].

К недостаткам прототипа можно отнести малый диапазон рабочих мощностей, низкую стабилизацию разряда, небольшое КПД источника, а так же большие массу и габариты устройства.

Техническим результатом является снижение энергозатрат импульсного источника питания одновременно с повышением вкладываемой мощности в разряд с увеличением КПД и снижением массы и габаритов устройства, а так же продление срока эксплуатации устройства.

Указанный результат достигается тем, что источник питания газоразрядного устройства, содержащий преобразователь постоянного напряжения понижающего типа, инвертор, подключенный к первичной обмотке повышающего трансформатора, датчики тока нагрузки и выходного напряжения, схему управления, согласно полезной модели, снабжен вторым инвертором, преобразователь постоянного напряжения понижающего типа выполнен импульсным и соединен токопроводящими шинами с силовыми частями инверторов, схема управления на микропроцессоре выполнена в виде печатной платы, соединена токопроводящими шинами с инверторами, один из инверторов соединен токопроводящей шиной с первичной обмоткой импульсного высоковольтного повышающего трансформатора, второй инвертор соединен токопроводящей шиной с первичной обмоткой импульсного трансформатора тока, вторичные обмотки обоих импульсных трансформаторов соединены в одну токопроводяшую шину и подключены к датчикам тока, нагрузки и выходного напряжения, которые токопроводящей шиной связаны со схемой управления.

Технический результат достигается за счет того, что в схеме построения источника питания газоразрядных устройств применяется импульсная система построения вместо постоянной системы, которые имеют большую массу и габариты устройства, кроме того применение импульсной системы привело к снижению массы и габаритов устройства, увеличило КПД до 97%, а использование двух раздельных импульсных трансформаторов позволило увеличить срок эксплуатации устройства.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором приведена блок-схема импульсного источника питания газоразрядных устройств.

Импульсный источник питания газоразрядного устройства содержит преобразователь постоянного напряжения понижающего типа в виде низковольтного импульсного блока питания 1, инверторы 2, высоковольтный повышающий импульсный трансформатор 3, импульсный трансформатор тока 4, печатная плата системы управления 5, датчики тока нагрузки 6 и выходного напряжения 7. Между собой электрические части устройства соединены токопроводящей шиной 8.

Импульсный источник питания газоразрядного устройства работает следующим образом: после того, как электроды подключены к питающемуся газоразрядному устройству, на низковольтный импульсный блок питания 1 подается сетевое напряжение (~220В), подключенные к нему токопроводящей шиной 8 инверторы 2 генерируют и преобразуют сигнал переменной частоты и амплитуды, которые подаются на высоковольтный повышающий импульсный трансформатор 3 и импульсный трансформатор тока 4. Сигналы для каждого из двух инверторов 2 и трансформаторов 3 и 4 по токопроводящей шине 8 устанавливаются платой системы управления 5. Выходные сигналы с импульсных трансформаторов, проходящие через токопроводящую шину 8, суммируются и детектируются датчиками тока 6 и напряжения 7.

Claims

Источник питания газоразрядного устройства, содержащий преобразователь постоянного напряжения понижающего типа, инвертор, подключенный к первичной обмотке повышающего трансформатора, датчики тока нагрузки и выходного напряжения, схему управления, отличающийся тем, что снабжен вторым инвертором, преобразователь постоянного напряжения понижающего типа выполнен импульсным и соединен токопроводящими шинами с силовыми частями инверторов, схема управления на микропроцессоре выполнена в виде печатной платы, соединена токопроводящими шинами с инверторами, один из инверторов соединен токопроводящей шиной с первичной обмоткой импульсного высоковольтного повышающего трансформатора, второй инвертор соединен токопроводящей шиной с первичной обмоткой импульсного трансформатора тока, вторичные обмотки обоих импульсных трансформаторов соединены в одну токопроводящую шину и подключены к датчикам тока, нагрузки и выходного напряжения, связанным токопроводящей шиной со схемой управления.