RU192008U1 - Guided High Voltage Driver - Google Patents
Guided High Voltage Driver Download PDFInfo
- Publication number
- RU192008U1 RU192008U1 RU2019115889U RU2019115889U RU192008U1 RU 192008 U1 RU192008 U1 RU 192008U1 RU 2019115889 U RU2019115889 U RU 2019115889U RU 2019115889 U RU2019115889 U RU 2019115889U RU 192008 U1 RU192008 U1 RU 192008U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- voltage
- bus
- terminal
- converter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к преобразовательной технике, в частности к управляемым формирователям высокого напряжения, и может быть использована для поджига разряда газовых лазеров.Управляемый формирователь высокого напряжения, содержащий преобразователь постоянного напряжения в переменное, шину внешнего источника питания и вывод включения-выключения, выходной каскад упомянутого преобразователя соединен с выводом первичной обмотки трансформатора, выводы вторичной обмотки которого подключены к выпрямителю напряжения, выход выпрямителя напряжения соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что дополнительно введен управляемый ключ, вход которого соединен с шиной внешнего источника питания, а выход - с другим выводом первичной обмотки трансформатора, вход управления ключа соединен с выводом включения-выключения.Технический результат заключается в снижении уровня помех на выходной шине управляемого формирователя при выключенном высоком напряжении.The invention relates to a converting technique, in particular to controlled high-voltage drivers, and can be used to ignite a discharge of gas lasers. A controllable high-voltage driver containing a DC-to-AC converter, an external power supply bus and an on-off terminal, an output stage of the aforementioned the converter is connected to the terminal of the primary winding of the transformer, the terminals of the secondary winding of which are connected to a voltage rectifier, the output is rectified The voltage amplifier is connected to the output bus, characterized in that a controllable switch is additionally introduced, the input of which is connected to the external power supply bus, and the output is connected to the other terminal of the transformer primary winding, the switch control input is connected to the on-off terminal. level of interference on the output bus of the controlled shaper with high voltage turned off.
Description
Полезная модель относится к преобразовательной технике, в частности к управляемым формирователям высокого напряжения, и может быть использована для формирования высокого напряжения на нагрузке, чувствительной к воздействию помех, например, для поджига разряда газовых лазеров. Техническим результатом полезной модели является снижение уровня помех на выходной шине формирователя при выключенном высоком напряжении.The invention relates to a conversion technique, in particular to controlled high-voltage drivers, and can be used to generate high voltage at a load sensitive to interference, for example, to ignite a discharge of gas lasers. The technical result of the utility model is to reduce the level of interference on the output bus of the shaper when high voltage is off.
Известны устройства, формирующие на выходе высокое напряжение в виде коротких одиночных или повторяющихся импульсов, используемые для поджига разряда в газовых лазерах (1). Недостаток таких устройств - сложность обеспечения, гарантированного и безопасного (для лазера) поджига разряда в широком диапазоне условии эксплуатации лазера и при его старении.Known devices that generate a high voltage output in the form of short single or repeating pulses used to ignite a discharge in gas lasers (1). The disadvantage of such devices is the difficulty of providing guaranteed and safe (for the laser) ignition of the discharge in a wide range of conditions for the operation of the laser and during its aging.
Известно устройство, которое при подаче на него внешнего постоянного напряжения формирует на выходной шине высокое напряжение (2). Данной устройство позволяет надежно поджигать разряд в газовом лазере, т.к. выключение устройства (путем выключения внешнего напряжения) производится только после осуществления поджига разряда по сигналу обратной связи из электронной системы обеспечения работы лазера.A device is known which, when an external DC voltage is applied to it, generates a high voltage on the output bus (2). This device allows you to reliably ignite a discharge in a gas laser, because turning off the device (by turning off the external voltage) is carried out only after the discharge is fired by the feedback signal from the electronic laser operation support system.
Признаками устройства, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение (модулятор 2) и шина внешнего постоянного напряжения питания (выход сетевого выпрямителя 1), причем выход упомянутого преобразователя соединен с входом трансформатора 3, выход которого подключен к выпрямителю напряжения (умножитель 4). Выход выпрямителя напряжения соединен с выходной шиной устройства.The signs of the device, which coincide with the essential features of the claimed utility model, are a DC-to-AC converter (modulator 2) and an external DC bus voltage (output of the network rectifier 1), and the output of the said converter is connected to the input of the
Недостаток данного устройства - невозможность использования в электронной системе обеспечения лазера отдельных функциональных узлов (например, модулятора 2) выключенного устройства после осуществления поджига лазера, а также невозможность тестирования работоспособности отдельных важных узлов устройства перед его очередным включением.The disadvantage of this device is the impossibility of using individual functional units (for example, modulator 2) of the switched off device in the laser laser electronic system after laser ignition, as well as the impossibility of testing the operability of certain important components of the device before its next inclusion.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является управляемый формирователь высокого напряжения (3), который и принят в качестве прототипа.The closest in technical essence to the claimed utility model is a controlled high-voltage driver (3), which is adopted as a prototype.
Признаками устройства - прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются преобразователь постоянного напряжения в переменное, шина внешнего источника питания и вывод включения-выключения, причем выходной каскад упомянутого преобразователя соединен с выводом первичной обмотки трансформатора, выводы вторичной обмотки которого подключены к выпрямителю напряжения, выход выпрямителя напряжения соединен с выходной шиной.The signs of the prototype device, which coincides with the essential features of the claimed utility model, are a DC-to-AC converter, an external power supply bus and an on-off terminal, the output stage of the said converter being connected to the terminal of the transformer primary winding, the terminals of the secondary winding of which are connected to the voltage rectifier , the output of the voltage rectifier is connected to the output bus.
В устройстве - прототипе преобразователь постоянного напряжения в переменное (далее - преобразователь) состоит из генератора прямоугольных импульсов с парафазным выходом (IC1, IC3D, IC3A) и управляемого по выводу включения-выключения (объединенные входы 9 и 7 компараторов IC3C и IC3B) двухтактного выходного каскада (IC3C, Q1, Q3 и IC3B, Q2, Q4).In the prototype device, the DC-to-AC converter (hereinafter referred to as the converter) consists of a rectangular pulse generator with a paraphase output (IC1, IC3D, IC3A) and a push-pull output stage controlled by the on-off output (combined
В общем случае выходной каскад преобразователя может быть выполнен и по однотактной схеме (4). В этом случае выходной каскад соединяется с выводом первичной обмотки трансформатора, другой вывод которой подключается к шине внешнего источника питания.In the general case, the output stage of the converter can be performed according to a single-cycle circuit (4). In this case, the output stage is connected to the output of the primary winding of the transformer, the other output of which is connected to the bus of the external power source.
Устройство-прототип работает следующим образом. При наличии напряжения на шине внешнего источника питания (вывод «+» выпрямительного моста В1) и наличии сигнала «выключено» (ОВ) на выводе включения-выключения, выходные МДП-транзисторы Q3, Q4 закрыты. На выходной шине (+HVOUT) высокое напряжение отсутствует. При подаче на вывод включения-выключения сигнала «включено» (величина которого для данного устройства определяется напряжением внутреннего стабилизатора IC2 и сопротивлением его выходного делителя R11) выходные МДП-транзисторы парафазно коммутируют первичную обмотку трансформатора и в конечном итоге на выходной шине устройства (соединенной с анодной цепью лазера) устанавливается постоянное высокое напряжение. После осуществления поджига разряда лазера электронная система обеспечения лазера устанавливает на выводе включения-выключения сигнал «выключено» (ОВ). В результате, высокое напряжение с выходной шины устройства «снимается». При этом выключается не все устройство, а только его выходной каскад. Поэтому отдельные узлы (генератор, стабилизатор напряжения) выключенного устройства могут функционально использоваться в электронной системе обеспечения лазера. Вывод включения-выключения или дополнительно введенные при необходимости выводы могут также использоваться для тестирования работоспособности отдельных важных узлов устройства перед его очередным включением.The prototype device operates as follows. If there is voltage on the bus of the external power source (terminal “+” of the rectifier bridge B1) and there is a signal “off” (OV) on the on-off terminal, the output MIS transistors Q3, Q4 are closed. There is no high voltage on the output bus (+ HVOUT). When an on-off signal is supplied to the on-off signal (the value of which for this device is determined by the voltage of the internal stabilizer IC2 and the resistance of its output divider R11), the output MOS transistors paraphase the primary winding of the transformer and ultimately on the output bus of the device (connected to the anode laser circuit) sets a constant high voltage. After the laser discharge is fired, the electronic laser support system sets the “off” (OV) signal on the on-off terminal. As a result, the high voltage from the output bus of the device is "removed". In this case, not the entire device is turned off, but only its output stage. Therefore, individual nodes (generator, voltage stabilizer) of the switched off device can be functionally used in the electronic laser support system. The on-off output or additional input, if necessary, can be also used to test the operability of certain important components of the device before its next inclusion.
Недостатком устройства - прототипа является высокий уровень помех, генерируемых на выходной шине уже после выключения устройства, т.е. при отсутствии на выходной шине высокого напряжения. Это объяснятся тем, что шина внешнего источника питания (обычно общего источника питания для всей лазерной системы), характеризующаяся высоким уровнем помех из-за работы электронной системы обеспечения лазера и системы обработки информации, непосредственно соединена с выводом первичной обмотки трансформатора. Эти помехи благодаря большой выходной емкости выключенных МДП-транзисторов Q2, Q4 выходного каскада преобразователя и реальной ассиметричности первичных полуобмоток трансформатора формируют в первичной обмотке токи помехи. В результате, во вторичной обмотке, как правило, повышающего трансформатора индуцируются помехи с большой амплитудой, которые через проходную емкость выпрямителя попадают на выходную шину устройства, подключенную к разрядному промежутку уже работающего лазера. Это приводит к модуляции параметров лазера и к снижению точных характеристик лазерных навигационных устройств.The disadvantage of the prototype device is the high level of interference generated on the output bus after the device is turned off, i.e. in the absence of high voltage on the output bus. This is explained by the fact that the bus of an external power source (usually a common power source for the entire laser system), characterized by a high level of interference due to the operation of the electronic laser support system and the information processing system, is directly connected to the terminal of the transformer primary winding. Due to the large output capacitance of the switched off MOS transistors Q2, Q4 of the output stage of the converter and the real asymmetry of the primary half-windings of the transformer, noise currents form in the primary winding. As a result, in the secondary winding of a step-up transformer, as a rule, high-amplitude interference is induced, which, through the rectifier’s passage capacity, gets to the output bus of the device connected to the discharge gap of an already working laser. This leads to modulation of the laser parameters and to a decrease in the precise characteristics of laser navigation devices.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является снижение уровня помех на выходной шине управляемого формирователя при выключенном высоком напряжении.The technical result, which the utility model aims to achieve, is to reduce the level of interference on the output bus of the controlled driver with the high voltage turned off.
Указанный технический результат достигается тем, что в управляемом формирователе высокого напряжения, содержащем преобразователь постоянного напряжения в переменное, шину внешнего источника питания и вывод включения-выключения, выходной каскад упомянутого преобразователя соединен с выводом первичной обмотки трансформатора, выводы вторичной обмотки которого подключены к выпрямителю напряжения, выход выпрямителя напряжения соединен с выходной шиной, дополнительно введен управляемый ключ, вход которого соединен с шиной внешнего источника питания, а выход - с другим выводом первичной обмотки трансформатора, вход управления ключа соединен с выводом включения- выключения.The specified technical result is achieved by the fact that in a controlled high-voltage driver containing a DC-to-AC converter, an external power supply bus and an on-off terminal, the output stage of the said converter is connected to the terminal of the transformer primary winding, the terminals of the secondary winding of which are connected to the voltage rectifier, the output of the voltage rectifier is connected to the output bus, an additional controlled key is introduced, the input of which is connected to the external source bus power supply, and the output is with another terminal of the transformer primary winding, the key control input is connected to the on-off terminal.
Сущность заявляемой модели поясняется не ограничивающим чертежом. На фиг. 1 приведена схема устройства, которое содержит: преобразователь 1 постоянного напряжения в переменное с шиной 2 внешнего источника питания и выводом 3 включения-выключения, трансформатор 4, выпрямитель 5 напряжения, выходную шину 6, управляемый ключ 7 с входом 8, выходом 9 и входом управления 10. На фиг. 1 также обозначены: 11 - вывод выходного каскада преобразователя 1; 12, 13 и 14, 15 - выводы соответственно первичной и вторичной обмоток трансформатора 4.The essence of the claimed model is illustrated by a non-limiting drawing. In FIG. 1 shows a diagram of a device that contains: a DC-to-
Преобразователь 1 постоянного напряжения в переменное выполнен, например, на основе генератора прямоугольных импульсов и однотактного управляемого выходного каскада на МДП-транзисторе с общим истоком. Трансформатор 4 является, как правило, повышающим с большим коэффициентом трансформации. Выпрямитель 5 может быть выполнен с функцией умножения напряжения. Управляемый ключ 7 может быть электромеханическим (герконовое реле) или аналоговым.The DC-to-
Устройство работает следующим образом. При наличии на шине 2 напряжения от внешнего источника питания и при наличии на выводе 3 включения-выключения сигнала «выключено», выходной каскад преобразователя I выключен и на выходной шине 6 отсутствует высокое напряжение. При использовании устройства для поджига разряда в газовом лазере выходная шина 6 устройства подключается к анодной цепи газоразрядного промежутка лазера. При поступлении на вывод 3 сигнала на поджиг лазера (сигнала «включено») управляемый ключ 7 замыкается и подключает вывод 13 первичной обмотки трансформатора к шине 2 внешнего источника питания. Выходной каскад преобразователя 1 также включается и коммутирует первичную обмотку трансформатора 4. На выходной шине 6 формируется высокое напряжение.The device operates as follows. If there is a voltage on the
После осуществления поджига разряда лазера электронная система обеспечения лазера устанавливает на выводе 3 включения-выключения сигнал «выключено». В результате, высокое напряжение с выходной шины устройства «снимается». При этом все узлы преобразователя 1 (кроме его выходного каскада) функционируют и могут использоваться (или тестироваться) в электронной системе обеспечения лазера. Т.к. выходной каскад преобразователя 1 выключен, то его транзистор, коммутирующий первичную обмотку трансформатора 4, закрыт и вывод 12 обмотки «отсоединен» от общей шины устройства. Управляющий ключ 7 также выключен и другой вывод 13 первичной обмотки трансформатора 4 также «отсоединен» от шины 2 внешнего источника питания. В результате, при отсутствии на выходной шине 6 высокого напряжения помехи с шины 2 от внешнего источника питания не проникают в первичную обмотку трансформатора 4, что и обеспечивает отсутствие помех на его вторичной обмотке и, следовательно, на его выходной шине 6.After the ignition of the laser discharge is carried out, the electronic laser support system sets the “off” signal to the on-off
Отсутствие помех на выходной шине 6 устройства, а, следовательно, и на разрядном промежутке уже работающего лазера обеспечивает отсутствие модуляции параметров лазера и определяет высокие точностные характеристики лазерного навигационного устройства.The absence of interference on the
Практический образец заявленной полезной модели включает преобразователь постоянного напряжения в переменное, выполненный на генераторе прямоугольных импульсов (с использованием микросхемы 74АС08) и управляемом однотактном выходном каскаде (на логическом элементе 2И типа SN74AHC1G08 и МДП-транзисторе IRF7493). Использовались повышающий трансформатор с коэффициентом трансформации 25, 10-ти кратный выпрямитель-умножитель и управляемый аналоговый ключ VN750. При напряжении первичного источника питания +15В±10% выходное напряжение равно +3000В±10% (при выходном токе 100 мкА). Уровень помех на выходе выключенного устройства уменьшен в 8-12 раз по сравнению с устройством-прототипом.A practical example of the claimed utility model includes a DC-to-AC converter made on a rectangular pulse generator (using a 74AC08 chip) and controlled by a single-output output stage (on a 2I logic element of the SN74AHC1G08 type and an IRF7493 MIS transistor). We used a step-up transformer with a transformation coefficient of 25, a 10-fold rectifier-multiplier and a controlled analog key VN750. With a primary power supply voltage of + 15V ± 10%, the output voltage is + 3000V ± 10% (with an output current of 100 μA). The noise level at the output of the turned off device is reduced by 8-12 times compared with the prototype device.
Источники информации.Information sources.
1. Вакуленко В.М., Иванов Л.П. Источники питания лазеров - М.: Сов. радио, 1980. - 104 с., ил. (стр. 4)1. Vakulenko V.M., Ivanov L.P. Laser power sources - M .: Sov. Radio, 1980 .-- 104 p., ill. (p. 4)
2. Патент РФ №2419183, H01S 3/09, публикация 20.05.2011.2. RF patent No. 2419183,
3. Joseph Diverdi. Регулируемый высоковольтный источник питания 0-1000 В. http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=71052, 15.12.20103. Joseph Diverdi. Adjustable high-voltage power supply 0-1000 V. http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=71052, 12/15/2010
4. Шелестов И.П. Ш42 Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 5/Шелестов И.П. - М.: СОЛОН-Пресс, 2003. - 240 с.: ил. (стр. 191, рис. 53 1)4. Shelestov I.P. Ш42 Radio amateurs: useful schemes.
Перечень позицийList of items
1 - преобразователь постоянного напряжения в переменное;1 - DC-AC converter;
2 - шина внешнего источника питания;2 - bus external power source;
3 - вывод включения-выключения;3 - output on-off;
4 - трансформатор;4 - transformer;
5 - выпрямитель;5 - rectifier;
6 - выходная шина;6 - output bus;
7 - управляемый ключ;7 - managed key;
8 - вход ключа 7;8 -
9 - выход ключа 7;9 -
10 - вход управления ключа 7;10 -
11 - выход входного каскада преобразователя 1;11 - output of the input stage of the
12, 13 - выводы первичной обмотки трансформатора 4;12, 13 - conclusions of the primary winding of the
14, 15 - выводы вторичной обмотки трансформатора 4.14, 15 - conclusions of the secondary winding of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115889U RU192008U1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Guided High Voltage Driver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115889U RU192008U1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Guided High Voltage Driver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU192008U1 true RU192008U1 (en) | 2019-08-30 |
Family
ID=67868786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019115889U RU192008U1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Guided High Voltage Driver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU192008U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1796062A3 (en) * | 1990-02-13 | 1993-02-15 | Haучho-Иccлeдobateльckий, Пpoektho-Kohctpуktopckий И Texhoлoгичeckий Иhctиtуt Bыcokoboльthoгo Aппapatoctpoehия | Former of high voltage for testing of insulation of electric equipment with voltages of combined forms |
RU2087071C1 (en) * | 1994-04-01 | 1997-08-10 | Лев Григорьевич Галактионов | Stepped voltage shaper |
RU94775U1 (en) * | 2009-07-22 | 2010-05-27 | Станислав Иванович Королев | DEVICE FOR FORMING SINUSOIDAL FORM OF OUTPUT VOLTAGE |
US20170245356A1 (en) * | 2014-09-26 | 2017-08-24 | Nikon Metrology Nv | High voltage generator |
US20180212515A1 (en) * | 2013-08-09 | 2018-07-26 | SK Hynix Inc. | High voltage generator |
-
2019
- 2019-05-23 RU RU2019115889U patent/RU192008U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1796062A3 (en) * | 1990-02-13 | 1993-02-15 | Haучho-Иccлeдobateльckий, Пpoektho-Kohctpуktopckий И Texhoлoгичeckий Иhctиtуt Bыcokoboльthoгo Aппapatoctpoehия | Former of high voltage for testing of insulation of electric equipment with voltages of combined forms |
RU2087071C1 (en) * | 1994-04-01 | 1997-08-10 | Лев Григорьевич Галактионов | Stepped voltage shaper |
RU94775U1 (en) * | 2009-07-22 | 2010-05-27 | Станислав Иванович Королев | DEVICE FOR FORMING SINUSOIDAL FORM OF OUTPUT VOLTAGE |
US20180212515A1 (en) * | 2013-08-09 | 2018-07-26 | SK Hynix Inc. | High voltage generator |
US20170245356A1 (en) * | 2014-09-26 | 2017-08-24 | Nikon Metrology Nv | High voltage generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7208882B2 (en) | Lighting device for discharge lamp | |
US9496862B2 (en) | Circuit arrangement for actuating a semiconductor switching element | |
JP2684601B2 (en) | Switching control circuit and controller for low pressure fluorescent lamp | |
US20230194577A1 (en) | Smart power stage circuit of power converter and current monitoring circuit thereof | |
RU192008U1 (en) | Guided High Voltage Driver | |
KR970016890A (en) | Chopper type switching power circuits and power supplies | |
KR20110003212A (en) | Drive circuit for semiconductor switch of pulse power generator | |
JPH03502636A (en) | Dual mode flyback power supply | |
US10110220B1 (en) | Auxiliary MOSFETs for switchable coupling to a power MOSFET | |
CN112965003A (en) | Power supply aging load circuit | |
KR20200032012A (en) | Pulse signal generating apparatus | |
RU2775297C1 (en) | Method and device for switching supply voltage | |
JPH0536523A (en) | Pulse current supplying apparatus | |
RU213260U1 (en) | Supply voltage switch | |
TW459466B (en) | Apparatus and system for fluorescent lamp dimming control | |
CN109104072B (en) | Compensation circuit for input voltage sampling | |
CN214799442U (en) | Comparator circuit, constant current control circuit and constant current drive circuit | |
KR102128054B1 (en) | Apparatus and method for controlling current pulse | |
US20230126379A1 (en) | Systems and methods for detecting currents of power management systems | |
RU2034400C1 (en) | Pulse modulator | |
JP3318969B2 (en) | High voltage pulse generation circuit | |
KR20100135988A (en) | Single inductor voltage converter | |
JPH09237691A (en) | Discharge lamp lighting circuit | |
SU748788A1 (en) | Device for control of transistors of switching-over circuit | |
RU2339150C1 (en) | Duo-directional amplifier |