RU2745110C1 - Device for controlling the smoothing incidence of electric vaccuum cathodes - Google Patents

Device for controlling the smoothing incidence of electric vaccuum cathodes Download PDF

Info

Publication number
RU2745110C1
RU2745110C1 RU2020111469A RU2020111469A RU2745110C1 RU 2745110 C1 RU2745110 C1 RU 2745110C1 RU 2020111469 A RU2020111469 A RU 2020111469A RU 2020111469 A RU2020111469 A RU 2020111469A RU 2745110 C1 RU2745110 C1 RU 2745110C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
circuit
regulator
control
Prior art date
Application number
RU2020111469A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Викторович Мазин
Александр Анатольевич Корнеев
Original Assignee
Анатолий Викторович Мазин
Александр Анатольевич Корнеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Викторович Мазин, Александр Анатольевич Корнеев filed Critical Анатолий Викторович Мазин
Priority to RU2020111469A priority Critical patent/RU2745110C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2745110C1 publication Critical patent/RU2745110C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: electronic engineering.
SUBSTANCE: invention relates in particular to radio-electronic equipment (REE), in which electrovacuum devices (EVD) are used, and can be used to increase the service life, stability and reliability of the operation of EVDs used in special-purpose equipment. The device contains a series-connected mains transformer, a rectifier with a series-connected power filter "1" with an integrated stabilizer and a power filter "2" with an integrated stabilizer, a power filter "3", as well as a reference voltage circuit, the input of which is connected to the 6 V output of a network transformer, connected in series with a current stabilizer circuit containing a series-connected parametric stabilizer, a differential amplifier, the input of which is also connected to the output of the filament control regulator, a current regulator whose input is also connected to the output of the filament control regulator, a load protection unit whose output connected to the 220 V input of the load and the status indicator. A digital control circuit for smooth heating is introduced into the device, the input of which is connected to the output of the power filter "3", containing a master oscillator, a counter reset unit, counters, a glow control regulator, the outputs of which are connected to the input of a differential amplifier and a current regulator, an enable / disable circuit accounts, with a generator blocking scheme. A digital control circuit for gradual incandescence for the formation of a control algorithm for gradual incandescence generates a feedback voltage as a result of filament control supplied to the input of a differential amplifier, where it is compared with a reference voltage from a parametric stabilizer, as a result of which a control signal for the output stage of the current value regulator is generated, fed to the load through the load protection unit, providing a smooth increase in the filament voltage to the nominal.
EFFECT: increased service life, stability and reliability of the EVD operation.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), в которой примененыThe invention relates to the field of electronic engineering, in particular to electronic equipment (REA), in which are applied

электровакуумные приборы (ЭВП) и может быть использовано для электровакуумных приборов, применяемых в аппаратуре специального назначения для сохранения и продления их срока службы.electrovacuum devices (EVP) and can be used for electrovacuum devices used in special-purpose equipment to preserve and extend their service life.

Уровень техникиState of the art

Известен "Однофазный автономный инвертор с широтно-импульсной модуляцией переменного тока» RU 2420854 С1, 11.05. 2010. Устройство относится к электротехнике, а именно к источникам вторичного электроснабжения, преобразующем напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока и содержит мостовую схему инвертора, выходной Г-образный LC-фильтр и схему управления, состоящую из задающего генератора, генератора типа кривой, измерителя отклонения напряжения, сумматора, выпрямителя, генератора треугольного напряжения, формирователя импульсов.Known "Single-phase autonomous inverter with pulse-width modulation of alternating current" RU 2420854 C1, 11.05. 2010. The device relates to electrical engineering, namely to sources of secondary power supply that converts DC voltage into AC voltage and contains an inverter bridge circuit, output G- a shaped LC filter and a control circuit consisting of a master oscillator, a waveform generator, a voltage deviation meter, an adder, a rectifier, a triangular voltage generator, a pulse shaper.

Недостатки: Узкое направление области применения устройства «Источник предназначен для питания цепи накала усилительного клистрона в радиотехническом комплексе, размещенном на борту летательного аппарата с сетью 3-х фазного напряжения 200 В 400 ГцDisadvantages: Narrow area of application of the device "The source is designed to power the heating circuit of the amplifying klystron in the radio engineering complex located on board the aircraft with a 3-phase voltage network 200 V 400 Hz.

Известно устройство для питания цепи накала клистрона, состоящее из трансформатора и схемы ограничения пускового тока накала [1].Known device for powering the heating circuit of the klystron, consisting of a transformer and a circuit for limiting the starting current of the filament [1].

Трансформатор понижает напряжение сети до уровня 4-15 В (в зависимости от типа клистрона). Схема ограничения пускового тока обеспечивает подключение цепи накала к выходу трансформатора через резистор на время, требуемое для ее прогрева.The transformer lowers the mains voltage to a level of 4-15 V (depending on the type of klystron). The inrush current limiting circuit ensures that the heating circuit is connected to the output of the transformer through a resistor for the time required to warm it up.

Недостатки: В устройстве реализована защита только от сквозных токов и токов короткого замыкания.Disadvantages: The device is protected only against through currents and short-circuit currents.

Наиболее близким устройством (прототипом) заявленного изобретения по совокупности общих признаков является «Источник питания цепи накала усилительного клистрона» RU 128950 С1, 11.05.2010. Устройство предназначено для питания цепи накала усилительного клистрона в радиотехническом комплексе, размещенном на борту летательного аппарата с сетью трехфазного переменного напряжения 200 В, 400 гц. В известное устройство, содержащее последовательно соединенные инвертор и выходной фильтр, а также схему управления, соединенную со вторым входом инвертора, введены последовательно соединенные выпрямитель и фильтр, который соединен с первым входом инвертора, и датчик тока, через который первый выход инвертора соединен с входом схемы управления. Кроме того, схема управления транзисторами инвертора, для формирования алгоритма регулирования напряжения и защиты от аварийных токов, построена на основе цифрового сигнального процессора (например, 1867 ВЦ5Т [2]), а функцию выходного фильтра выполняет трансформатор.The closest device (prototype) of the claimed invention in terms of a set of common features is the "Power supply for the heating circuit of the amplifying klystron" RU 128950 C1, 05/11/2010. The device is designed to power the heating circuit of the amplifying klystron in the radio-technical complex located on board the aircraft with a three-phase alternating voltage network of 200 V, 400 Hz. In a known device containing a series-connected inverter and an output filter, as well as a control circuit connected to the second input of the inverter, a series-connected rectifier and a filter, which is connected to the first input of the inverter, and a current sensor through which the first output of the inverter is connected to the input of the circuit are introduced management. In addition, the control circuit of the inverter transistors, to form an algorithm for voltage regulation and protection against emergency currents, is based on a digital signal processor (for example, 1867 VTs5T [2]), and the function of the output filter is performed by a transformer.

Недостатки: В устройстве отсутствует полное обесточивание схемы плавного накала и защиты нагрузки от повреждения.Disadvantages: The device does not completely de-energize the smooth heating circuit and protect the load from damage.

Все вышеуказанные недостатки оказывают непосредственное влияние на надежность и стабильность работы ЭВП и на ее срок службы.All of the above disadvantages have a direct impact on the reliability and stability of the EEC operation and on its service life.

Технический результат - повышение срока службы, стабильности и надежности работы ЭВП, применяемых в аппаратуре специального назначения.The technical result is an increase in the service life, stability and reliability of the operation of EEC used in special-purpose equipment.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство, содержащее последовательно соединенные сетевой трансформатор, выпрямитель с последовательно соединенными фильтром питания «1» с интегральным стабилизатором и фильтром питания «2» с интегральным стабилизатором, фильтр питания «3», а также схему опорного напряжения, вход которой соединен с выходом «~6 В», сетевого трансформатора, последовательно соединенную со схемой стабилизатора тока, содержащей последовательно соединенные параметрический стабилизатор, дифференциальный усилитель, вход которого также соединен с выходом регулятора управления накалом, регулятор величины тока, вход которого также соединен с выходом регулятора управления накалом, узел защиты нагрузки, выход которого соединен со входом «~220 В» нагрузки и индикатор состояния, введены последовательно соединенные цифровая схема управления плавным накалом, вход которой соединен с выходом фильтра питания «3», содержащая задающий генератор, узел сброса счетчиков, счетчики, регулятор управления накалом, выходы которого соединены со входом дифференциального усилителя и регулятора величины тока, схему разрешения/запрета счета, со схемой блокировки генератора. Кроме того цифровая схема управления плавным накалом для формирования алгоритма управления плавным накалом вырабатывает напряжение обратной связи в результате управления накалом, поступающее на вход дифференциального усилителя, где оно сравнивается с опорным напряжением с параметрического стабилизатора, в результате чего формируется сигнал управления выходным каскадом регулятора величины тока, поступающий на нагрузку через узел защиты нагрузки, обеспечивая плавное повышение напряжения накала до номинального.The specified technical result is achieved by the fact that the known device containing a series-connected mains transformer, a rectifier with a series-connected power filter "1" with an integrated stabilizer and a power filter "2" with an integrated stabilizer, a power filter "3", and a reference voltage circuit, whose input is connected to the output "~ 6 V", a network transformer connected in series with a current stabilizer circuit containing a series-connected parametric stabilizer, a differential amplifier, the input of which is also connected to the output of the filament control regulator, a current regulator whose input is also connected to the output glow control regulator, a load protection unit, the output of which is connected to the input "~ 220 V" of the load and a status indicator, a series-connected digital control circuit of a smooth glow is introduced, the input of which is connected to the output of the power filter "3", containing a master oscillator, a counter reset unit meters, counters, a glow control regulator, the outputs of which are connected to the input of a differential amplifier and a current regulator, a counting enable / disable circuit, with a generator blocking circuit. In addition, the digital control circuit for gradual incandescence for the formation of a control algorithm for gradual incandescence generates a feedback voltage as a result of incandescence control, supplied to the input of the differential amplifier, where it is compared with a reference voltage from a parametric stabilizer, as a result of which a control signal for the output stage of the current regulator is formed. supplied to the load through the load protection unit, providing a smooth increase in the filament voltage to the nominal.

Описание работы устройстваDescription of device operation

Для управления плавным накалом катодов электровакуумных приборов применена цифровая схема управления плавным накалом чертеж, где в качестве электропитания служит сетевой трансформатор 1, имеющий в своем составе первичную обмотку (~220 В) и две вторичные обмотки (~6 В и ~12 В), где напряжение ~6 В предназначено для питания схемы опорного напряжения 2. Далее ~6 В выпрямляется и создает опорное напряжение на параметрическом стабилизаторе 3. Напряжение ~12 В попадает на выпрямитель 4 и подается на последовательно включенные интегральные стабилизаторы 5 и 6, при этом с выхода интегрального стабилизатора 5 питание идет на фильтр питания «2» 17 и далее на схему стабилизатора тока 7, собранную на транзисторах и на узел защиты нагрузки 8, а с выхода интегрального стабилизатора 6 - на фильтр питания «3» 18 и далее на цифровую схему управления плавным накалом 9. Таким образом, напряжение ~12 В предназначено для питания схемы стабилизатора тока и схемы управления плавным накалом. Дифференциальный усилитель 10 снимает опорное напряжение с параметрического стабилизатора 3 и сравнивает его с напряжением, снимаемым с регулятора управления накалом 11, являющегося регулятором величины тока 12. Узел защиты нагрузки 8, служащий от превышения напряжения при неисправности в выходном каскаде усилителя тока, случайных бросках напряжения, собранный на дискретных элементах, защищает дорогостоящую элементную базу нагрузки.To control the smooth heating of the cathodes of electric vacuum devices, a digital control circuit for the smooth heating of the drawing was used, where the mains transformer 1 serves as a power supply, which has a primary winding (~ 220 V) and two secondary windings (~ 6 V and ~ 12 V), where voltage ~ 6 V is intended to power the reference voltage circuit 2. Then ~ 6 V is rectified and creates a reference voltage on the parametric stabilizer 3. The voltage ~ 12 V goes to the rectifier 4 and is fed to the series-connected integral stabilizers 5 and 6, while from the output of the integral stabilizer 5, the power goes to the power filter "2" 17 and then to the current stabilizer circuit 7, assembled on transistors and to the load protection unit 8, and from the output of the integral stabilizer 6 to the power filter "3" 18 and then to the digital control circuit for smooth heating 9. Thus, the voltage ~ 12 V is intended for power supply of the current stabilizer circuit and the control circuit for smooth heating. Differential amplifier 10 removes the reference voltage from the parametric stabilizer 3 and compares it with the voltage taken from the filament control regulator 11, which is a regulator of the current value 12. Load protection unit 8, which serves to prevent overvoltage in the event of a fault in the output stage of the current amplifier, random voltage surges, assembled on discrete elements, protects the expensive element base of the load.

Величина напряжения срабатывания узла защиты нагрузки определяется напряжением стабилизации на схеме стабилизатора тока, при превышении которого происходит пробой, открывается тиристор, срабатывает реле и разрывает цепь нагрузки и цепь питания реле включения сетевого напряжения. В аварийной ситуации происходит полное обесточивания схемы плавного накала и защиты нагрузки от повреждения. При подаче питающего напряжения на схему происходит сброс счетчиков 14 в ноль, запуск задающего генератора 13. Цифровая схема управления плавным накалом подает на дифференциальный усилитель 10 плавно возрастающее напряжение управления через регулятор величины тока 12. Дифференциальный усилитель 10 сравнивает опорное напряжение, напряжение обратной связи и управляет выходным каскадом стабилизатора тока, обеспечивая плавное повышение напряжения накала до номинального, выдержку схемы в режиме прогрева и включение оконечного устройства к сети питания.The magnitude of the triggering voltage of the load protection unit is determined by the stabilization voltage on the current stabilizer circuit, when exceeded, a breakdown occurs, the thyristor opens, the relay is triggered and breaks the load circuit and the power circuit of the mains voltage relay. In an emergency, the smooth heating circuit is completely de-energized and the load is protected from damage. When the supply voltage is applied to the circuit, the counters 14 are reset to zero, the master oscillator 13 is started. The digital control circuit for smooth heating supplies the differential amplifier 10 with a smoothly increasing control voltage through the current value regulator 12. The differential amplifier 10 compares the reference voltage, the feedback voltage and controls output stage of the current stabilizer, providing a smooth increase in the filament voltage to the nominal, holding the circuit in the warm-up mode and turning on the terminal device to the power supply.

Claims (1)

Устройство управления плавным накалом катодов электровакуумных приборов, включающее в себя последовательно соединенные сетевой трансформатор, выпрямитель с последовательно соединенными фильтром питания «1» с интегральным стабилизатором и фильтром питания «2» с интегральным стабилизатором, фильтр питания «3», а также схему опорного напряжения, вход которой соединен с выходом «~6 В» сетевого трансформатора, последовательно соединенную со схемой стабилизатора тока, содержащей последовательно соединенные параметрический стабилизатор, дифференциальный усилитель, вход которого также соединен с выходом регулятора управления накалом, регулятор величины тока, вход которого также соединен с выходом регулятора управления накалом, узел защиты нагрузки, выход которого соединен с входом «~220 В» нагрузки и индикатор состояния, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные цифровая схема управления плавным накалом, вход которой соединен с выходом фильтра питания «3», содержащая задающий генератор, узел сброса счетчиков, счетчики, регулятор управления накалом, выходы которого соединены с входом дифференциального усилителя и регулятора величины тока, схему разрешения/запрета счета, со схемой блокировки генератора, причем цифровая схема управления плавным накалом для формирования алгоритма управления плавным накалом вырабатывает напряжение обратной связи в результате управления накалом, поступающее на вход дифференциального усилителя, где оно сравнивается с опорным напряжением с параметрического стабилизатора, в результате чего формируется сигнал управления выходным каскадом регулятора величины тока, поступающий на нагрузку через узел защиты нагрузки, обеспечивая плавное повышение напряжения накала до номинального.Control device for smooth heating of cathodes of vacuum devices, which includes a series-connected network transformer, a rectifier with a series-connected power filter "1" with an integrated stabilizer and a power filter "2" with an integrated stabilizer, a power filter "3", as well as a reference voltage circuit, whose input is connected to the “~ 6 V” output of the network transformer, connected in series with a current stabilizer circuit containing a series-connected parametric stabilizer, a differential amplifier, the input of which is also connected to the output of the filament control regulator, a current regulator whose input is also connected to the output of the regulator control of the glow, a load protection unit, the output of which is connected to the input "~ 220 V" of the load and a status indicator, characterized in that a series-connected digital control circuit of a smooth glow is introduced, the input of which is connected to the output of the power filter "3", containing a master r a generator, a counter reset unit, counters, a glow control regulator, the outputs of which are connected to the input of a differential amplifier and a current regulator, a counting enable / disable circuit, with a generator blocking circuit, and the digital control circuit for gradual incandescence generates a reverse voltage to form a control algorithm for gradual incandescence communication as a result of control of the glow, which is supplied to the input of the differential amplifier, where it is compared with the reference voltage from the parametric stabilizer, as a result of which the control signal of the output stage of the current regulator is formed, which is supplied to the load through the load protection unit, providing a smooth increase in the heating voltage to the nominal.
RU2020111469A 2020-03-18 2020-03-18 Device for controlling the smoothing incidence of electric vaccuum cathodes RU2745110C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020111469A RU2745110C1 (en) 2020-03-18 2020-03-18 Device for controlling the smoothing incidence of electric vaccuum cathodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020111469A RU2745110C1 (en) 2020-03-18 2020-03-18 Device for controlling the smoothing incidence of electric vaccuum cathodes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2745110C1 true RU2745110C1 (en) 2021-03-22

Family

ID=75159063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020111469A RU2745110C1 (en) 2020-03-18 2020-03-18 Device for controlling the smoothing incidence of electric vaccuum cathodes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2745110C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398132A (en) * 1979-12-26 1983-08-09 Razin Gennady I Electron beam current stabilizing device
US4687970A (en) * 1985-05-31 1987-08-18 Hughes Aircraft Company Digital cathode current control loop
SU1617670A1 (en) * 1985-02-11 1990-12-30 Предприятие П/Я Р-6045 Device for controlling power of microwave oven magnetron
RU2054737C1 (en) * 1992-03-16 1996-02-20 Вениамин Петрович Егоров Power supply source of cathode heater of kinescope
RU2335383C2 (en) * 2006-07-24 2008-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии Cathode unit of welding electronic-optical system with cathode of indirect heating with electron bombardment
RU128950U1 (en) * 2013-01-09 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" SUPPLY CHAIN POWER SUPPLY CHAIN

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398132A (en) * 1979-12-26 1983-08-09 Razin Gennady I Electron beam current stabilizing device
SU1617670A1 (en) * 1985-02-11 1990-12-30 Предприятие П/Я Р-6045 Device for controlling power of microwave oven magnetron
US4687970A (en) * 1985-05-31 1987-08-18 Hughes Aircraft Company Digital cathode current control loop
RU2054737C1 (en) * 1992-03-16 1996-02-20 Вениамин Петрович Егоров Power supply source of cathode heater of kinescope
RU2335383C2 (en) * 2006-07-24 2008-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии Cathode unit of welding electronic-optical system with cathode of indirect heating with electron bombardment
RU128950U1 (en) * 2013-01-09 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" SUPPLY CHAIN POWER SUPPLY CHAIN

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9941782B2 (en) Power supply device and method for limiting an output current of a power supply device
US6605881B2 (en) AC interconnection apparatus supplying AC power from a commercial power system and from a solar cell
US9735725B2 (en) Methods and systems for transient voltage protection
CN113161995B (en) Apparatus and method for fault current detection
US4464709A (en) Current and voltage protection for a power supply circuit
JP2004180433A (en) Switching power supply
KR20160138121A (en) Power supply stage of an electric appliance, in particular a battery charger for charging batteries of electric vehicles
US6232751B1 (en) Excitation control system
RU2745110C1 (en) Device for controlling the smoothing incidence of electric vaccuum cathodes
US20070274017A1 (en) Protective Circuit for a Converter
JP6109976B1 (en) Automatic voltage regulator
KR20110132907A (en) Waveform that have improved efficiency and power-saving feature automatic voltage regulator
US3323016A (en) Transformer differential protection
KR100846201B1 (en) Automatic voltage regulator for ship generator
US4224662A (en) Power supply unit for a plasma plant
KR102551607B1 (en) Leakage Current Detector
KR20110016564A (en) Power factor correction circuit of power supply apparatus
RU149858U1 (en) VOLTAGE RETURN CONVERTER WITH PROTECTIVE CIRCUIT DURING INPUT VOLTAGE
SU1020804A1 (en) Dc voltage stabilizer source
TWI747521B (en) Power supply apparatus suppressing transient voltage
JPS60190191A (en) Controller of inverter
WO2015113617A1 (en) Electrical circuit having precise overcurrent sensing function without additional supply
KR102049398B1 (en) Linear Mode DC Power Supply Device
KR102116680B1 (en) Power supply apparatus for air conditioner
JPH06233533A (en) Overcurrent control circuit of variable output regulator