SU1479921A1 - Высоковольтный стабилизатор напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике ,в частности, к высоковольтным стабилизаторам напр жени , и может быть использовано дл  питани  ионных пушек, дуоплазматронов, рентгеновских источников. Цель изобретени  - снижение массогабаритных показателей и упрощение. Каждый из конверторов 1.1...1.2п регулирующего органа 1 обеспечивает двухпозиционную стабилизацию мгновенных значений выходного тока. Выходные токи всех конверторов 1.1...1.2п равны между собой, поскольку на управл ющий вход каждого из них поступает один и тот же сигнал управлени  с выхода узла 5 обратной св зи. Нерегулируемые преобразовательные  чейки 2.1...2.2п, работающие синхронно и синфазно, обеспечивают формирование пр моугольных токовых импульсов на вторичных обмотках трансформаторов 3.1...3.2п, которые объединены в две группы с целью получени  двухфазного переменного напр жени , необходимого дл  работы умножител  4 напр жени . Соединение вторичных обмоток трансформаторов 3.1...3.2п с общим выводом позвол ет уменьшить межобмоточную изол цию, что приводит к снижению массогабаритных показателей стабилизатора. 1 ил.

Description

(21)4254261/24-07

(22)03.06.87

(46) 15.05.89. БЮЛ. У 18 (72) Н.И.Дуплин, С.Р.Иванов и С.Е.Писарчук (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Электронна  техника в автоматике/ Под ред. Ю.И.Конева, М.: Радио и св зь, 1984, вып, 15, с. 71.

Высокоэффективные источники и системы вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры. М.: МДНТП, 1983, с.6.

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

(57) Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к высоковольтным стабилизаторам напр жени , и может быть использовано дл  питани  ионных пушек, дуоплазматронов, рент- геновских источников. Цель изобретени  - снижение массогабаритных показателей и упрощение. Каждый из конверторов 1.1-1,2п регулирующего ор-. гана 1 обеспечивает двухпозиционную

с/

стабилизацию мгновенных значений выходного тока. Выходные токи всех конверторов 1.1-1.2п равны между собой , поскольку на управл ющий вход каждого из них поступает один и тот же сигнал управлени  с выхода узла 5 обратной св зи. Нерегулируемые преобразовательные  чейки 2,,2п, работающие синхронно и синфазно, обеспечивают формирование пр моугольных токовых импульсов на вторичных об1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к высоковольтным стабилизаторам напр жени  средней и большой мощности, и может быть использовано дл  питани  ионных пушек, дуоплазматронов, рентгеновских источников, ламп обратной волны и др.

Цель изобретени  - снижение массогабаритных показателей и упрощение высоковольтного стабилизатора напр жени .

На чертеже изображена принципиальна  схема высоковольтного стабилизатора напр жени .

Высоковольтный стабилизатор напр жени  содержит регулирующий орган 1, выполненный в виде регулируемых одно- тактных транзисторных конверторов 1.1-1.2п с двухпозиционным регулированием тока, входы которых соединены параллельно и образуют вход регулирующего органа,подключенный к входным выводам. Выходы однотактных конверторов 1.1-1.2п, образующие выходы регулирующего органа 1, подключены к соответствующим входам нерегулируемых преобразовательных  чеек 2.1-2.2п, выполненных с выходными трансформаторами 3.1-3.2п. Вторичные обмотки трансформаторов 3.1-3.2п через выпр - мительно-фильтрующий узел, выполненный в виде симметричного двухфазного умножител  4 напр жени , подключены к выходным выводам. Узел 5 обратной св зи входом подключен к выходным выводам, а выходом - к управл ющему входу регулирующего органа 1, с которым соединены управл ющие входы однотактных конверторов 1.1-1.2п

мотках трансформаторов 3,1-3,2п, которые объединены в виде группы с целью получени  двухфазного переменного напр жени , необходимого дл  работы умножител  4 напр жени . Соединение вторичных обмоток трансформаторов 3.1-3«2п с общим выводом позвол ет уменьшить межобмоточную изол цию, что приводит к снижению массогабаритных показателей стабилизатора . 1 ил.

0

Выходные обмотки трансформаторов 3.1-З.п путем параллельного и синфазного соединени  объединены в отдельную группу, аналогично объединены

и выходные обмотки трансформаторов 3(п+1)-3(2п). Обе группы обмоток своими разноименными выводами подключены к противофазным входам симметричного умножител  4 напр жени , а сво бодными выводами соединены с общим выводом стабилизатора. Высокопотенциальный выход умножител  4 напр жени  подключен к соответствующему высокопотенциальному выходному выходу ста билизатора, с которым соединен также узел 5 обратной св зи.

Каждый из конверторов 1i содержит входной конденсатор 6, транзисторный ключ 7, обратный диод 8, резистивный датчик 9 тока, сглаживающий дроссель 10, пороговый узел 11 сравнени  и элемент 12 гальванической разв зки. Резистивный датчик 9 выходного тока включен последовательно с дросселем 10 и соединен с одним из входов порогового :узла 1 1 сравнени , выход которого соединен с управл ющим входом транзисторного ключа 7, а второй вход через элемент 12 гальванической

0 разв зки подключен к управл ющему входу регулирующего органа 1 .

Высоковольтный стабилизатор напр жени  работает следующим образом. Каждый из конверторов 1.1-1.2п

5 обеспечивает двухпозиционную стабилизацию мгновенных значений выходного тока, при этом амплитуда переменной составл ющей тока зависит только от зоны гистерезиса порогового узла 11

0 сравнени  и не зависит ни от уровн 

5

пульсаций питающего напр жени , ни от уровн  напр жени  на входах преобразовательных  чеек. Величина выходного тока конвертора определ етс  только значением управл ющего напр жени  на выходе элемента 12 гальванической разв зки. При одинаковых коэффициентах передачи указанных элементов выходные токи всех конверторов равны между qo6on, поскольку на вход каждого из элементов поступает один и тот же сигнал управлени  с выхода узла 5 обратной св зи.Нерегулируемые преобразовательные  чейки конверторов 2.1-2.2п, работающие синхронно и синфазно, обеспечивают формирование на вторичных обмотках повышающих трансформаторов 3.1-3.2п пр моугольных токовых импул сов. Величина тока, протекающего по вторичной обмотке каждого трансформатора , зависит только от величины тока конвертора.

Суммарный выходной ток каждой из групп обмоток обеспечивает симметричную работу умножител  4 напр жени  без по влени  переменной составл ющей напр жени , обусловленной неодинаковостью входных токов умножител .

Вс кое изменение выходного напр жени  стабилизатора приводит к изменению сигнала рассогласовани , снимаемого с выхода узла 5 обратной св зи, что обуславливает такое изменение выходного тока каждого из конверторов 1.1-1.2п, которое необходимо дл  поддержани  выходного напр жени  стабилизатора на заданном уровне .

Использование в регулирующем органе 1 р да однотактных конверторов 1.1-1.2п с двухпозиционным регулированием мгновенных значений выходного тока позвол ет не только параллельно объединить обмотки трансформаторов , но и устран ет вли ние нестабильности или пульсаций питающего напр жени  на аналогичные характеристики выходного напр жени . При этом узел 5 обратной св зи может быть сделан как угодно инерционным без ухудшени  стабильности выходного напр жени  по возмущению со стороны питающей сети.

Разбивка всех  чеек на две группы с одинаковой токовой способностью позвол ет применить в предлагаемом стабилизаторе симметричный умножитель напр жени , что существенно i (почти в 4 раза) уменьшает внутренне сопротивление умножител  и размах переменной составл ющей напр жени  на его выходе.

Строгой симметрии обеих групп преобразовательных токовых  чеек в предлагаемом стабилизаторе не требуетс ,

JQ так как даже при неполной симметрии двух групп токовых регул торов пульсации на выходе умножител  оказываютс  существенно меньшими, чем при работе умножител  от двух групп регул торов

5 напр жени  с тем же процентом несим- метрии. Это происходит потому, что передача энергии в нагрузку от каждой группы токовых регул торов происходит независимо друг от друга из-за вы0 ходного сопротивлени  регул торов тока , вследствие чего автоматически выравниваетс  выходное напр жение обеих групп регул торов тока.

Все трансформаторы 3.1-3.2п сое5 динены своими вторичными обмотками с точкой нулевого потенциала, поэтому максимальное напр жение между обмотками определ етс  только величиной выходного напр жени , снимаемого со

о вторичной обмотки трансформатора. Так как данное напр жение меньше выходного напр жени  на высокопотенци- альном выходе всего устройства в К раз, где К - коэффициент умножени  умножител  4, напр жени  соответственно и межобмоточна  изол ци  в трансформаторах предлагаемого стабилизатора рассчитываетс  на меньшее в К раз пробивное напр жение, чем в стабилизаторе - прототипе. Соответственно при одинаковой мощности трансформаторов масса и габариты последних в предлагаемом стабилизаторе значительно меньше, чем в известном, особенно тогда, когда выходное напр жение стабилизатора составл ет дес тки или сотни киловольт.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Высоковольтный стабилизатор напр 0 жени , содержащий регулирующий орган, выполненный в виде регулируемых однотактных транзисторных конверторов с двухпозиционным регулированием тока, входы которых соединены параллельно

   5 и образуют вход регулирующего органа , подключенный к входным выводам, выходы однотактных конверторов, образующие выходы регулирующего органа, подключены к сооветствующим входам

   5

   0

   5

   нерегулируемых преобразовательных  чеек, кажда  из которых выполнена с выходным трансформатором, причем вторичные обмотки трансформаторов через выпр мительно-фильтрующий узел подключены к выходным выводам, с которыми соединен вход узла обратной св зи, выходом подключенный к управл ющему входу регулирующего органа, с которым соединены управл ющие входы указанных однотактных конверторов, о т- личающийс  тем, что, с целью снижени  массогабаритных показателей и упрощени , выпр мительно- фильтрующий узел выполнен в виде

   симметричного двухфазного умножител  напр жени , а число преобразовательных  чеек и однотактных конверторов- четное, причем выходные обмотки трансформаторов  чеек объединены в две группы, состо щие из одинакового числа обмоток, соединенных внутри группы параллельно и синфазно, кроме

   обмоток объединены между собой и соединены с общим выводом, а другие разноименные выводы групп обмоток подключены к противофазным входам симметричного двухфазного умножител  напр жени .