SU1725341A1 - Высоковольтный стабилизатор с измен емой пол рностью выходного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к источникам вторичного электролита дл  радиоэлектронной аппаратуры . Цель - повышение надежности работы и скорости коммутации пол рности выходного напр жени . В отличие от известных устройств в данном стабилизаторе изменение пол рности производитс  не механической перекоммутацией внешних выводов одного умножител  напр жени , сопр женной с отказами и необходимостью предварительного отключени  устройства, а путем перевода шунтирующего контакта переключател  с первичной обмотки первого повышающего трансформатора на обмотку второго трансформатора и блокировани  цепи основной вторичной обмотки неработающего трансформатора закрытым транзисторным ключом. В результате из двух имеющихс  умножителей напр жени  к нагрузке подключаетс  только умножитель с требуемой пол рностью выходного напр жени . Стабилизаци  последнего осуществл етс  по компенсационному принципу с использованием в контуре обратной св зи усилител  сигнала рассогласовани , воздействующего на регул тор напр жени  в цепи питани  преобразовател  напр жени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам преобразовани  параметров электроэнергии, и может быть использовано, например, дл  питани  электронно- и ионно-оптических систем.

Известен высоковольтный стабилизатор напр жени , содержащий регул тор напр жени , преобразователь, умножитель, фильтр и схему управлени , св занную с дополнительной обмоткой обратной св зи. В известном стабилизаторе изменение пол рности выходного напр жени  осуществл етс  перекоммутацией выходных зажимов стабилизатора, что становитс  возможным за счет отсутстви  гальванической св зи между обмоткой обратной св зи и выходами устройства.

Недостатком стабилизатора  вл етс  низка  стабильность выходного напр жени , особенно при изменении тока нагрузки или частоты преобразовани .

Известен высоковольтный стабилизатор посто нного напр жени , состо щий из регул тора напр жени , преобразовател , умножител , фильтра и схемы управлени  по отклонению абсолютного значени  выходного напр жени  от опорного. Изменение пол рности выходного напр жени  достигаетс  перекоммутацией входных и выходных зажимов умножител .

Недостатком стабилизатора  вл етс  низка  надежность при работе на потребителей , в которых могут наблюдатьс  электрические пробои изол ции и короткое

замыкание выходных зажимов стабилизатора . Кроме того, стабилизатор имеет повышенную чувствительность к электрическим наводкам, что объ сн етс  наличием высо- коомной разв зки входных цепей усилител  сигнала рассогласовани  от общей точки схемы, что приводит к росту пульсаций выходного напр жени  стабилизатора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  высоко- вольтный стабилизатор с измен емой пол рностью выходного напр жени , содержащий регул тор напр жени , транзисторный преобразователь, умножитель, фильтр и схему управлени , включающую усилитель сигнала рассогласовани , источник опорного напр жени , мостовой выпр митель , делитель выходного напр жени  и схему прекращени  подачи мощности в цепь умножител  и фильтра при пробо х и коротком замыкании на выходе.

Недостатком известного стабилизатора  вл етс  необходимость выключени  стабилизатора дл  изменени  пол рности выходного напр жени  с последующим включением и выдержкой времени дл  установлени  выходного напр жени , что затрудн ет использование стабилизатора дл  питани  ионной и электронной оптики, где требуетс  часта  смена пол рности питаю- щего напр жени , а также низка  надежность стабилизатора из-за наличи  механического коммутатора выходного напр жени .

Цель изобретени  - повышение надеж- ности и скорости коммутации пол рности выходного напр жени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в высоковольтный стабилизатор с измен емой пол рностью выходного напр жени , содержащий регул тор напр жени  и преобразователь напр жени  с первым повышающим трансформатором, включенные последовательно между выводами дл  подключени  первичного .источника напр же- ни  посто нного тока, первый умножитель и фильтр, включенные последовательно в цепь между основной вторичной обмоткой первого трансформатора и выводами дл  подключени  нагрузки, усилитель сигнала рассогласовани , выход которого соединен с управл ющим входом регул тора напр жени , опорный вход-с выходом источника опорного напр жени , а сигнальный вход через гас щую RC-цепь делител  выходного напр жени  - с выводами дл  подключени  нагрузки, переключатель пол рности выходного напр жени  и два вспомогательных диода, введены второй умножитель напр жени  и два высоковольтных транзисторных ключа. Преобразователь напр жени  снабжен вторым повышающим трансформатором и оба трансформатора выполнены с дополнительной вторичной обмоткой , причем первична  обмотка второго трансформатора соединена последовательно с первичной обмоткой первого трансформатора , первый ключ включен к цепь основной вторичной обмотки первого трансформатора , второй умножитель напр жени  через второй ключ включен между основной вторичной обмоткой второго повышающего трансформатора и входом фильтра, управл ющие входы ключей подключены к дополни- тельнымвторичнымобмоткам

соответствующих трансформаторов, вспомогательные диоды соединены антипараллельно с соответствующими ключами, а переключатель пол рности выходного напр жени  включен с возможностью попеременного шунтировани  первичных обмоток трансформаторов.

На чертеже показана схема высоковольтного стабилизатора с измен емой пол рностью выходного напр жени .

Стабилизатор состоит из регул тора 1 напр жени , преобразовател  2 напр жени , первого 3 и второго 4 повышающих трансформаторов, первого 5 и второго 6 умножителей напр жени , фильтра 7, делител  8 выходного напр жени , усилител  9 рассогласовани , высоковольтных транзисторных ключей 10 и 11, вспомогательных диодов 12 и 13, переключател  14 пол рности выходного напр жени , источника 15 опорного напр жени .

Регул тор 1 напр жени  входом подсоединен к выходу усилител  9 рассогласовани , а выходом соединен с преобразователем 2 напр жени  с двум  повышающими трансформаторами 3 и 4, первичные обмотки которых, коммутируемые переключателем 14 выходного напр жени , соединен последовательно и подключены к источнику питани , основные вторичные обмотки этих трансформаторов одними концами подсоединены, соответственно , к высоковольтным транзисторным ключам 10 и 11 и вспомогательным диодам 12 и 13, соединенными антипараллельно с соответствующими ключами, а другими концами подсоединены к входам умножителей 5 и б напр жени , вторичные же дополнительные обмотки соответствующих трансформаторов подключены к управл ющим входам ключей 10 и 11, выходы умножителей 5 и 6 соединены между собой и подсоединены к входу фильтра 7, выходом соединенного с входом гас щей RC-цепи делител  8 выходного напр жени , выход которого подсоединен к сигнальному входу усилител  9 рассогласовани , опорный вход которого соединен с источником 15 опорного напр жени .

Высоковольтный стабилизатор работа- ет следующим образом.

Выходное напр жение регул тора 1 .определ ет уровень переменного напр жени , поступающего с выхода преобразовател  2 напр жени  (вторичных обмоток трансформаторов 3 или 4) на высоковольтные трази- сторные ключи 10 или 11 и на умножители 5 или 6 напр жени .

Увеличеное и выпр мленное положительное или отрицательное напр жение (в зависимости от положени  переключател  14. пол рности выходного на пр жени ) с выхода умножител  5 или 6 напр жени  поступает через фильтр 7 на выход стабилизатора. Усилитель 9 сигнала рассогласовани , сравнива  выходное напр жение стабилизатора , которое подаетс  на его сигнальный вход через гас щую RC-цепь делител  8 выходного напр жени , с напр жением источника 15 опорного напр жени  воздействует на управл ющий вход регул тора 1 таким образом, что обеспечиваетс  посто нное выходное напр жение,

Изменение пол рности выходного напр жени  стабилизатора осуществл етс  шунтированием низковольтных обмоток повышающих трансформаторов 3 или 4 переключателем 14 пол рности выходного напр жени .

При положительном выходном напр жении работает преобразователь 2 напр жени  с первым повышающим трансформатором 3. При этом первична  обмотка второго повышающего трансформатора 4 шунтирована переключателем 14.

Напр жение с основной вторичной обмотки трансформатора 3 поступает на вход умножител  5, а с дополнительной вторичной обмотки - на вход высоковольтного транзисторного ключа 11, включенного последовательно с основной вторичной обмоткой и шунтированного вспомогательным диодом 13. При положительной пол рности переменного напр жени  на входе умножител  5 вы- соковольтный транзисторный ключ 11 открываетс  и ток замыкаетс  через него, при отрицательной пол рности напр жени  на входе умножител  5 ток замыкаетс  через диод 13.

На выходе стабилизатора формируетс  посто нное напр жение положительной пол рности , транзисторный ключ 10 при этом закрыт.

При отрицательном выходном напр жении работает преобразователь 2 напр жени  с вторым повышающим трансформатором 4. При этом первична  обмотка первого повышающего трансформатора 3 шунтирована переключателем 14. Напр жение с основной вторичной обмотки трансформатора 4 поступает на вход умножител  6, а с дополнительной вторичной обмотки - на вход высоковольтного транзисторного ключа 10, включенного последовательно с основной

вторичной обмоткой и шунтированного вспомогательным диодом 12. При отрицательной пол рности переменного напр жени  на входе умножител  6 высоковольтный транзисторный ключ 10 открываетс  и ток

замыкаетс  через него, при положительной пол рности напр жени  на входе умножител  6 ток замыкаетс  через диод 12. На выходе стабилизатора формируетс  посто нное напр жение отрицательной пол рности , транзисторный ключ 11 при этом закрыт.

Таким образом, предложенный высоковольтный стабилизатор напр жени  более надежен в работе и обеспечивает, по сравнению с прототипом, более высокую скорость переключени  пол рности выходного напр жени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Высоковольтный стабилизатор с измен емой пол рностью выходного напр жени , содержащий регул тор напр жени  и преобразователь напр жени  с первым повышающим трансформатором, включенным

   последовательно между выводами дл  подключени  первичного источника напр жени  посто нного тока, первый умножитель напр жени  и фильтр, включенные последовательно в цепь между основной вторичной

   обмоткой первого трансформатора и выводами дл  подключени  нагрузки, усилитель сигнала рассогласовани , выход которого соединен с управл ющим входом регул тора напр жени , опорный вход -1 с выходом

   источника опорного напр жени , а сигнальный вход через гас щую RC-цепь делител  выходного напр жени  - с выводами дл  подключени  нагрузки, переключатель пол рности выходного напр жени , два вспомогательных диода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности в работе и скорости коммутации пол рности выходного напр жени , в него введены второй умножитель напр жени  и два высоковольтных транзисторных ключа,

   преобразователь напр жени  снабжен вторым повышающим транформатором и оба трансформатора выполнены с дополнительной вторичной обмоткой, причем первична  обмотка второго трансформатора соединена последовательно с первичной обмоткой первого трансформатора, первый ключ включен в цепь основной вторичной обмотки первого трансформатора, второй умножитель напр жени  через второй ключ включен между основной вторичной обмоткой второго повышающего транформатора и входом фильтра, управл ющие входы

   ключей подключены к дополнительным вторичным обмоткам соответствующих трансформаторов , вспомогательные диоды соединены антипараллельно с соответствующими ключами, а переключатель пол рности выходного напр жени  включен с возможностью попеременного шунтировани  первичных обмоток трансформаторов.

   I1

   .J

   (S