SU1367003A1 - Высоковольтный стабилизатор напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к источникам электропитани , и может быть использовано в высоковольтных стабилизаторах напр жени  дл  питани  электронных и ионных пушек. Цель изобретени  - повышение надежности высоковольтного стабилизатора.Цель достигаетс  введением в стабилизатор узла плавного пуска II, выполненного в виде транзистора 12, ншсопительно- го конденсатора 13, базового резистора 14 и разв зьшающих диодов 15, 16. Наличие узла плавного пуска 11 исключает перегрузки по току и мощности регул тора 1 при автоматическом включении стабилизатора после перегрузки по току и обеспечивает плавное нарастание выходного тока регул тора 1 до номинального уровн . Путем шунтировани  датчика тока 7 диодом 9 ограничиваетс  максимальный уровень напр жени  на датчике 7, что исключает перенапр жени  и на входе компаратора 6. Исключение электрических .перегрузок/ регул тора 1, датчика тока 7, компаратора 6 позвол ет повысить надежность высоковольтного стабилизатора . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л

Description

1/Л(.

со

Од

ч1

со

Изобретение относитс .к электротехнике , в частности к источникам электропитани , и может быть использовано дл  построени  высоковольтных стабилизаторов напр жени  дл  питани  электронных и ионных пушек.

Цель изобретени  - повьшение надежности высоковольтного стабилизатора .

На чертеже изображена принципиальна  схема высоковольтного стабилизатора .

Стабилизатор состоит из транзисторного регул тора 1, преобразовател  2 напр жени , умножител  3 напр жени , усилител  4 сигнала рассогласовани , разв зывающего диода 5, компаратора 6, резистивного датчика 7 тока, конденсатора 8, диода 9, раз- в зьюающего диода 10 и узла 11 плавного пуска, включающего в себ  зар д ;ный транзистор 12, накопительный конденсатор 13, базовый резистор 14 и разв зьшающие диоды .15 и 16,

Транзисторный регул тор 1 подключен к входу преобразовател  2 напр жени , который нагружен на вход умножител  3 напр жени . Высокопотенциальный выход 3 умножител  подключен непосредственно к выходному вьшоду стабилизатора, а низкопотенциальньш выход через резистивный датчик 7. тока , зашунтированный конденсатором 8 и диодом 9 - к общей шине стабилизатора . Точка св зи умножител  3 и датчика 7 подключена к одному из лхо дов компаратора 6, второй вход которого соединен с источником напр жени  уставки. Выход компаратора 6 через разв зьшающий диод 1о и узел 11 плавного пуска соединен с з равл ю- щим входом регул тора 1, который св 

зан, кроме того, через р азв зьтающий

диод 5 с выходом усилител  4 сигнала рассогласовани . Зар дный транзистор 12 соединен змиттером с накопительным конденсатором 13 и через диод 16 с управл ющим входом регул тора 1. Коллектор транзистора 12 подключен к ис- 50 точнику питани  компаратора, а база Введение узла 11 плавного пуска

45 го, в этом режиме по регулирующему транзистору протекает максимальный ток, который из-за закрытого состо ни  вспомогательного транзистора в несколько .раз превьщ|ает номинально

0

5

0

обеспечива  стабилизацию напр жени  и„,, , Ток нагрузки I j, контролируетс 

25

50 Введение узла 11 плавного пуска

1 , J.V./XV нагрузки

датчиком 7 и сравниваетс  компаратором 6 с уровнем уставки ст- Вс кое превьЕчение током нагрузки допустимого уровн  приводит к срабатьшанию компаратора 6, в результате через диод 10 происходит отпирание вспомогательного транзистора и полное запирание основного транзистора регул тора 1, Когда Ii R TIycTs зар дный транзистор 12 открыт, при этом происходит форсированный зар д накоплтельного конденсатора 13 до уровн  выходного напр жени  компаратора 6, В это же врем  при закрытом регул торе 1 происходит разр д конденсаторов умножител  3 и уменьшение тока, протекающего по ре- зистивному датчику 7 тока.

Когда ,, сг компаратор 6 вновь переопрокидьшаетс , напр жение на его выходе становитс  отрицательным , а закрытое состо ние регул тора 1 обеспечиваетс .за счет разр да накопительного конденсатора 13 через диод 16 и базовую цепь вспомогательного транзистора. По мере разр да конг денсатора 13 происходит плавное умень- щение коллекторного тока указанного транзистора, а следовательно, плавное увеличение напр жени  на выходе регул тора 1,

Наличие узла 11 плавного пуска исключает перегрузки по току и мощности регул тора 1 при автоматическом включении стабилизатора после перегрузки по току. В стабилизато ре без узла плавного пуска повторное

40 включение регул тора 1 происходит скачкообразно, при этом из-за разр женных емкостей умаожктел  3 все на- пр жение питани  U, прикладьтаетс  к регулирующему транзистору. Кроме то45 го, в этом режиме по регулирующему транзистору протекает максимальный ток, который из-за закрытого состо ни  вспомогательного транзистора в несколько .раз превьщ|ает номинальное

30

35

через резистор 14 и разв зывающий диод 15 - к выходу компаратора 6,

Стабилизатор работает следующим образом.

Усилитель 4 сигнала рассогласовани , сравнива  часть выходного напр жени  с уровнем опорного напр жени 

и

оп

управл ет работой регул тора 1,

обеспечивает плавное нарастание выходного тока регул тора 1 вплоть до номинального уровн . Этим исключаютс  55 перегрузки регул тора 1 по току и мощности, в результате увеличиваютс  надежность стабилизатора в целом,что особенно важно при работе в услови х периодических электрических пробоев

в нагрузке. Стабилизатор характеризуетс  отсутствием электрических перегрузок резистивного датчика тока 7 и св занных с ним цепей. При электри . ческих пробо х в нагрузке, например, электронных или ионных пушках мгновенна  величина тока нагрузки, обусловленна  интенсивным разр дом выходных конденсаторов умножител  3 напр  жени , в сотни и тыс чи раз превышае номинальное рабочее значение. Ограничение амплитуды тока происходит лишь за счет индуктивности подвод щих проводников и активного сопротив лени  элементов схемы. Протекание по датчику 7 токов разр да обеспечивает многократную перегрузку его по мгновенно допустимым величинам напр жени  и мощности, что снижает надежность устройства в целом. Путем шунтировани  датчика 7 диодом 9 в предложенном устройстве фиксируетс  максимальный уровень напр жени  на измерительном резисторе. Индуктивный характер датчика 7 и диода 9 компенсируетс  конденсатором 8. Кроме того, конденсатор 8 защищает компаратор 6 от ложных срабатьшаний при коротких выбросах то|са в нагрузке. Ограничение напр жени  на датчике тока исключает перенапр жени  и на входе компаратора 6. В нормальном режиме работы напр жение на датчике тока 7 выбираетс  в пределах О,1-0,2,В, поэтому диод 9 не оказьшает на процесс изме- рени  тока нагрузки никакого воздействи . В отдельных случа х можно использовать цепочку двух или более последовательно включенных диодов .

Таким образом, за счет исключени  электрических перегрузок транзисторного регул тора 1, датчика тока 7 и компаратора 6 достигаетс  высока  надежность предложенного стабилизатора .

ig 15

Ф

о р

Claims (2)

1.

м у.л а изобретени . Высоковольтньп1 стабилизатор на- пр жени , содержащий транзисторный регул тор, входом подключенный к входным вьшодам, а выходом - к входу преобразовател  напр жени , выход которого подк;|ючен к входу умножител  напр жени , высокопотенциальный выход умножител  напр жени  соединен с выходным выводом и через резистивный делитель напр жени  - с входом усилител  сигнала рассогласовани , к которому подключена клемма дл  подключени  источника опорного напр жени , низкопотенциальньш выход умножител  напр жени  через резистнвный датчик тока соединен с общей шиной, а точка св зи умножител  напр жени  и датчика тока подключена к первому входу компаратора , второй вход которого соединен с клеммой дл  подключени  источника напр жени  уставки, выходы компаратора и усилител  сигнала рассогласовани  сигнала рассогласовани  подключены через разв зьшающие диоды к управл ющему входу транзисторного регул тора , отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  надежности стабилизатора , между выходом компаратора и управл ющим входом регул тора включен узел плавного пуска, резистивный датчик тока зашунтирован конденсатором и диодом.

2. Стабилизатор по п.1, отличающийс  тем, что узел плавного пуска выполнен в виде транзистора , накопительного конденсатора, раз- в зьюающих диодов и базового резистора , причем коллектор транзистора подключен к источнику питани  компаратора , база через цепочку из последовательно соединенных резистора и первого диода - к выходу компаратора, а g эмиттер соединен через накопительный конденсатор с общей шиной и через второй диод с управл ющим входом транзисторного регул тора.

0

25

30

35

0