SU1029158A1 - Высоковольтный стабилизатор напр жени посто нного тока - Google Patents

Abstract

ВЫСО1«)ЮЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТО НАПРЙЖЕНИЯ ПОСГОЯЙНОГО ТОКА, содержаишй тетродный регулирующий элемен включенный между клеммами дл  подкл чени  первичного источника питани  и блока нагрузки, усилитель сигнала рассогласовани , выполненный на дво ном триоде и соединенный по входам с выходами делител  напр жени  обра ной св зи и блока опорного напр жени  , а по выходу - с управл ющей сеткой тетрода регулирующего элемен та, блок пс1раметрической стабилизации напр жени , вход которого через балластный резистор подключен к выходной цепи последовательно включенных источника питани  блока опорного напр жени  и первого вспомогательного источника питани , а выход - к резистивны1ч анодным нагрузкам двойного триода усилител  сигнала рассогласовани , блок, защиты от перегрузки по току с тиристором, подключенным через упом нутый балластный резистор к выходу первого вспомогательного источника питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и надежности работы, в него введен второй вспомогательный источник питани  с транзисторным ключом на входе, причем выходные клеммы второго вспомогательного источника питани  соединены с экранной сеткой и катодом тетрода регулирующего элемента, а управл юща  цепь транзисторного ключа включена между катодсзм тетрода регулирующего элемента и промежуточным выводом одной из анодных нагрузок двойного триода усилител  сигнала рассогласовани , ±

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  в электроустановках с повышенными требовани м в отношении стабильности питающего напр жени , а также экономичности габаритов и надежности вторичного источника питани .

Известен высоковольтный стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержавши регулирующий элемент, выполненный в виде лампы с фиксированным напр жением на одной из сеток и вклю ченный между клe 1мaми дл  подключени  первичного источника питани  и блока нагрузки, усилитель сигнала рассогласовани , входы ко (Торого соединены с выходами делител  напр жени  обратной св зи и блока опорного напр жени , а выход через катодный повторитель - с другой сеткой лампы регулирующего элемента, тиратронный блок загдаты от пробо  в нагрузке, управл ющий вход которого через импульсный трансформатор подключен к выходной цепи- регулирующего элемента, а выход - к резистору катодного пойторител , блок повторного включени , выполненный на дополнительном тиратроне, управл юща сетка которого через конденсатор соединена с катодным резистором тиратрона блока заР1иты

Недостатки известного устройства св заны- с громоздкостью конструкции блока защиты и невозможностью функционировани  при значительных снижени х тока нагрузки в случае выполнени  усилител  сигнала рассогласо , вани  на основе низковольтного, двойного триода. Последнее объ сн етс  тем, что при малых токах нагрузки дл  запирани  йысоковольтной регулирующей лампы требуютс  весьма большие отрицательные напр жени  смещени на управл ющей сетке, которые низковольтный двойной триод вырабатывать не в состо нии. Использование дл  реализации усилител  сигнала рассогласовани  высоковольтных ламп существенно усложн ет схему устройства и увеличивает его габариты. ..

Наиболее близким к изобретению  вл етс  высоковольтный стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержащий тетродный регулирующий элемент включенный между клеммами дл  подклю чени  первичного источника питани  и блока нагрузки, усилитель сигнала рассогласовани , выполненный на двойном триоде и соединенный по входам с выходами делител  напр жени  обрат ной св зи и блока опорного напр жени  , а по выходу - с управл ющей сеткой тетрода реттлирующего элемента, блок параметрической стабилизации напр жени , вход, которого через балластный резистор подключе н к общей выходной цепи последовательно включенных источников питани  блока опорного напр жени  и вспомогательного источника питани , а выход - к резистивным анодным нагрузкам-двойного триода усилител  сигнала рассогласовани , блок защиты от перегрузки по току с терристором, своими силовыми электродами соединенным с экранной сеткой и катодом тетрода регулирующего элемента и подклк)ченным через упом нутый балластный резистор к выходу вспомогательного источника питани  .

Известное устройство можно примен ть без значительного увеличени  габаритов при напр жении на экранной сетке регулирующего тетрода, не превышающем 200-300 В,и при малых изменени х нагрузочного тока во врем  работ либо при смене экземпл ра нагрузки. Использование регулирующих тетродовj дл  которых экранное напр жение располагаетс  .в пределах 600-1200 обусловливает существенное увеличени падени  напр жени  на высоковольтном стабилитроне блока параметрической стабилизации напр жени . Цепочка последовательно включенных стабилитронов должна в этом случае рассчитыватьс  на полное напр жение экранной сетки, что значительно усложн ет схему защиты, предопредел ет увеличение габаритов и уменьшение КПД стабилизатора.

При возникновении перегрузки по току защита известного устрс1йства осуществл етс  путем-закорачивани  цепи экранного напр жени  тиристором При повышенном уровне экранного напр жени  необходимым  вл етс  применение высоковольтных тиристоров, дл  которых ток -удержани  оказываетс  достаточно большим. Значительна  величина обуславливает существенные потери мощности во вспомогательном источнике питани  и на балластном резисторе. Применение же цепочки низковольтных тиристоров, не характеризующихс  большим током удержани  св зано с общим усложнением конструкции стабилизатора и снижением его эксплуатационной надежности.

Кроме того,при значительных изменени х нагрузочного тока в сторону уменьшени  может иметь место потер  работоспособности стабилизатора в случае применени  вкачестве усилител  сигнала рассогласовани  низковоль гного двойного триода.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и надежности работы подобного питающего устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в высоковольтный стабилизатор напр жени  посто нного тока. содержащий тетродный регулирующий элемент, включенный между клеммами дл  подключени  первичного источника питани  и блока нагрузки, усилитель сигнала рассогласовани , выполненный на двойном триоде и соединенный по входам с выходами делител  напр жени обратной св зи и блока опорного напр жени , а по выходу - с управл ющей сеткой тетрода регулирующего элемента , блок параметрической стабилизации напр жени , вход которого через балластный резистор подключен к обще выходной цепи последовательно включенных источника питани  блока опорного напр жени  и первого вспомогательного источника питани , а выход к резистивным анодным нагрузкам двойного триода усилител  сигнала рассогласовани , блок з ащиты от перегрузки по току с тиристором, подключенным через упом нутый баллас ный резистор к выходу первого вспомо гательного источника питани , введен второй вспомогательный источник питани  с транзисторным ключом на входе, причем выходные клеммы второ (jTo вспомогательного источника питани  соединены с экранной сеткой и катодом тетрода регулирующего элемента, а управл юща  цепь транзисторного ключа включена между катодом тетрода регулирующего элемента и промежуточным выводом одной из анодных нагрузок двойного триода усилител  сигнала рассогласовани . На чертеже представлена укрупненна  принципиальна  электрическа  схема предложенного высоковольтного стабилизатора напр жени  посто нного тока. Регулирующим элементом стабилизатора  вл етс  тетрод 1, включенный на выходе первичного источника питани  2, представл ющего собой высоковольтный выпр митель. Усилитель сигнала рассогласовани  выполнен на двойном триоде 3 с катодным резистором 4 и резистивны1 «1 анодными нагруз ками 5, б (инвентирующий каскад) и 7 (неинвёнтирующий каскад). Функци делител  напр жени  обратной св зи выполн ет потенциометр 8, зашунтированный конденсатором 9. Параллельно нижнему плечу потенциометра 8 включен конденсатор 10. Блок опорного напр жени  реализован с помощью резистора 11 и стабилитрона 12. Питани данного блока осуществл етс  от источника питани  13. В состав устройства вход т два вспомогательных ис точника питани  14 и 15, первый из которых играет роль источника экранного напр жени  и св зан выходными клеммами с экранной сеткой и катодом тетрода 1, а второй предназначен дл  обеспечени  эффективной работы блока защиты от перегрузки на току. Оба вспомогательных источника питани  выполнены в виде вьтр мителей, установленных на вторичных обмотках сетевого трансформатора 16. На входе вспомогательного источника питани  14 предусмотрен транзисторный ключ 17, введенный;в коммутируемую цепь с помощью индивидуального диодного моста 18. Эмиттер-базошлй переход транзистора 17 зашунтирован конденсатором 19 и резистором 20, а база через диод 21 соединена с промежуточным выводом анодной нагрузки 5 и б двойного триода 3. Вспомогательный источник питани  15 включен последовательно с источником питани  13 блока опорного напр жени . К общей выходной цепи указанных источников питани  через балластный резистор 22 подключен блок параметрической стабилизации , состо щий из резистора 23 и стабилитрона 24. Блок защиты от перегрузки по току выполнен на основе тиристора 25, подключенного через балластный резистор 22 к выходу вспомогательного источника питани  15. В состав блока защиты вход т, кроме того, резистивный датчик тока 26, включенный в выходную цепь устройства , а также содержащиес  в контуре управлени  резистор 27 и стабилитрон 28. Устройство работает следующим образом. При подаче сетевого напр жени  на выходах всех источников питани  по вл ютс  нормальные рабочие напр жени . Стабилизатор работает как обычный стабилизатор напр жени  посто нного тока сериесного типа. Посредством резистора б в базе транзистора 17 устанавливаетс  нормальный ток управлени , который, в свою очередь, предопредел ет рабочий ток в коллекторной цепи транзистора 17 и, следовательно , в первичной цепи вспомогательного источника питани  14. На экранной сетке тетрода 1 создаетс  нормальное рабочее напр жение. При значительном уменьшении тока нагрузки (вплоть до нулевого значени ) триод 3 усилител  сигнала рассогласовани  запирает тетрод 1 путем увеличени  отрицательного напр жени  на управл ющей сетке за счет повышени  падени  напр жени  на резисторах 5 и 6. Это, в свою очередь , приводит к уменьшению тока в базе транзистора 17. Последний подзапираетс , падение напр жени  между эмиттером и коллектором увеличиваетс , что соответственно обуславливает уменьшение напр жени  на экранной сетке тетрода 1. Уменьшение экранного напр жени  вызывает увеличение внутреннего сопротивлени  тетрода 1. Следовательно,дл  запирани  тетрода 1 оказываетс  необходшс- м   начительно. меньшее увеличение отрицательного смещени  на управл ющей сетка тетрода 1 . При увеличении тока нагрузки выШе максимально допустимого значени  на резисторе 26 возникает падение напр жени , которое приводит к срабатыванию тиристора 25 и закорачиванию вспомогательного источника питани  15 Питание стабилитрона 28 в этом случае осуществл етс  только от источника питани  13 блока опорного наггр жени . В св зи с этим триод 3 выводитс  из работы ина управл ющей сетке тетрода 1 по вл етс  отрицательное напр жение, равное п.адению напр жени  на стабилитроне Транзистор 17 полностью запираетс  что приводит к пропаданию напр жени  на экранной сетке тетрода. 1. Последний также полностью запираетс . .Осуществленное в предложенном устройстве раздельное, питание экранной сетки тетрода регулирукмцбго элемента и тйристорного блока защиты положительно сказываетс  на о0щих габаритак стабилизатора и его экономичности , поскольку в данном случае повысдание уровн  экранного напр жени  Не св зываетс  с необходимостью ; применени  высоковольтного тиристора в блоке защиты и высоковольтного стабилитрона в блоке пераметрической стабилизации, как не отражаетс  и на потер х мощности в тракте питани  блока защиты при его срабатывании.. В прин той конструкции устройства вс  элементна  база, за исключением, вспомогательного источника 14,  вл  етс  низковольтной. Это обсто тельство обусловливает повышенную надежность работы стабилизатора.

Claims (1)

1. 2. Авторское свидетельство СССР № 741247, кл. G05F 1/52, 1978. (54} ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий тетродный регулирующий элемент, включенный между клеммами для подклю-. чения первичного источника питания и блока нагрузки, усилитель сигнала рассогласования, выполненный на двойном триоде и соединенный по входам с выходами делителя напряжения обратной связи и блока опорного напряжения, а по выходу - с управляющей сеткой тетрода регулирующего элемента, блок параметрической стабилизаций напряжения, вход которого через балластный резистор подключен к общей выходной цепи последовательно· включенных источника питания блока опорного напряжения и первого вспомогательного источника питания, а выход - к резистивным анодным нагрузкам двойного триода усилителя сигнала рассогласования, блок, защиты от перегрузки по току с тиристором, подключенным через упомянутый балластный резистор к выходу первого вспомогательного источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности работы, в него введен второй вспомогательный источник питания с транзисторным ключом на входе, причем выходные клеммы второго вспомогательного ® источника питания соединены с экранной сеткой и катодом тетрода регулирующего элемента, а управляющая цепь транзисторного ключа включена между катодом тетрода регулирующего элемента и промежуточным выводом одной из анодных нагрузок двойного триода усилителя сигнала рассогласования.