SU877501A1

SU877501A1 - High voltage current stabilizer

Info

Publication number: SU877501A1
Application number: SU792719262A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Демкин; Александр Петрович Елесин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8769
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1981-10-30

Description

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА(54) HIGH VOLTAGE CURRENT STABILIZER

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к высоковольтным стабилизаторам посто нного тока содержащим в качестве регулирующего элемента вакуумный триод, и может быть использовано дл стабилизации разр дного тока газовых лазеров. Известен электронный стабилизато напр жени компенсационного типа, состо щий из регулирующей лампы и усилительной лампы, в катодную цепь которой включен п-р-п транзистор. На вход транзистора подаетс сигнал отклонени 1. Недостатком такого устройства в л етс то, что при стабилизации высоких напр жений в качестве усилительной лампы используютс высоковольтные вакуумные триоды, у которы управл ющее напр жение сетка-катод составл ет сотни вольт, при этом диапазон стабилизации резко сужаетс , ухудшаетс надежность стабилиза тора. Известен также высоковольтный ст билизатор тока, состо щий из высоко вольтного триода, в катодную цепь которого включен полевой транзистор 2. Недостатки, приведенные выше, характерны и в этом случае. Наиболее близким к предлагаемому вл етс высоковольтный стабилизатор тока, содержащий последовательно со .единенные регулирующуюэлектронную лампу и транзистор, включенные между нагрузкой и общей шиной. Така схема позвол ет получить очень высокое динамическое сопротивление, так как дингишческое сопротивление транзистора умножаетс на коэффициент усилени лампы 3. Однако така схема накладывает условие - лампа должна запиратьс при небольших сеточных напр жени х. Существует много триодов, которые выдерживают напр жени и токи и по этим параметрам подход т дл работы в схеме высоковольтного стабилизатора . Но стабилизатор обладает тем недостатком , что отсечка тока при требуемых ВЫСОКИХанодных напр жени х наступает при сеточных напр жени х пор дка сотен вольт. Напр жение на коллекторе транзистора склгщываетс из напр жени отсечки и посто нного смешени на сетке лампыv При большом диапазоне стабилизации тока напр жение на коллекторе мен етс в больших пределах и достигает значительной величины (сотни вольт). Это зат-i рудн ет выбор транзистора и, кроме того, могут возникать режимы, превышающие предельные режимы транзистора , что приводит к выходу его из стро .The invention relates to electrical engineering, in particular, to high voltage direct current stabilizers containing a vacuum triode as a regulating element, and can be used to stabilize the discharge current of gas lasers. An electronic voltage stabilized compensation type is known, consisting of a regulating lamp and an amplifying lamp, in a cathode circuit of which a npp transistor is connected. A deviation signal is applied to the input of the transistor. The disadvantage of such a device is that when high voltages are stabilized, high-voltage vacuum triodes are used as an amplifying lamp, in which the grid-cathode control voltage is hundreds of volts, while the stabilization range is sharp tapering down, the reliability of the stabilizer of the torus deteriorates. Also known is a high-voltage current transformer consisting of a high-voltage triode whose field-effect transistor 2 is connected to the cathode circuit. The disadvantages mentioned above are also characteristic in this case. Closest to the present invention is a high-voltage current regulator, comprising in series with an integrated control electronic lamp and a transistor connected between the load and the common bus. Such a circuit allows one to obtain very high dynamic resistance, since the dingish resistance of the transistor is multiplied by the gain of lamp 3. However, such a circuit imposes the condition that the lamp must be locked at small grid voltages. There are many triodes that withstand voltages and currents and, by these parameters, are suitable for operation in a high voltage stabilizer circuit. But the stabilizer has the disadvantage that the current cut-off at the required high-voltage voltages occurs at grid voltages of the order of hundreds of volts. The voltage on the collector of the transistor is eliminated from the cut-off voltage and constant mixing on the lamp grid. With a large range of current stabilization, the voltage on the collector varies within large limits and reaches a considerable value (hundreds of volts). This suppresses the choice of the transistor and, in addition, there may be regimes that exceed the limiting modes of the transistor, which leads to its release.

Цель изобретени - расширение диапазона стабилизации тока и повышение надежности.The purpose of the invention is to expand the range of current stabilization and increase reliability.

Указанна цель достигаетс тем, что в высоковольтный стабилизатор тока введены управл емый делитель .напр жени на оптроне с фоторезисте- ром и светодиодом и согласующий узел, вход которого подключен к точке соединени коллектора транзистора с катодом электронной регулирующей лампы , а выход к светодйоду, оптически св занному с фоторезистором, причем указанный делитель напр жени входом соединен с выводом, дл подключени источника смещени , а выходом - к управл ющему электроду регулирующей электронной лампы.This goal is achieved by introducing a controllable divider into the high-voltage current regulator. A voltage across the optocoupler with a photoresistor and a LED and a matching node, the input of which is connected to the junction point of the collector of the transistor with the cathode of the electronic control lamp, and the output to the light diode optically connected to the photoresistor, with the specified voltage divider being connected to the output to connect the bias source and the output to the control electrode of the regulating electron tube.

Повышение надежности и расширение диапазона стабилизации достигаетс поддержанием посто нного потенциала на коллекторе транзистора за счет введени обратной св зи.Improving the reliability and extending the stabilization range is achieved by maintaining a constant potential at the collector of the transistor by introducing feedback.

На чертеже представлена принципиальна схема высоковольтного стабилизатора тока;The drawing shows a schematic diagram of a high-voltage current stabilizer;

Устройство содержит последовательно соединенные регулирующую электронную лампу 1 и транзистор 2, Управл ющий электрод регулирующей лампы 1 соединен со средней точкой управл емого делител 3 и 4, напр жени подключенного входом к отрицательному источнику смещени и состо щего из резистора 3 и оптрона 4 на фоторезисторе 5 и светодиоде 6, а катод регулирующей лампы через согласующий узел 7 подключен к светодйоду б, оптически св занному с фоторезистором 5. Нагрузка 8 с датчиком 9 тока подключены к источнику питани , а управл ющий электрод транзистора 2 подключен через усилитель к датчику 9 тока.The device contains a series-connected regulating electron tube 1 and a transistor 2, the control electrode of the regulating lamp 1 is connected to the midpoint of a controlled divider 3 and 4, the voltage connected by the input to a negative bias source and consisting of a resistor 3 and an optocoupler 4 on the photoresistor 5 and the LED 6, and the cathode of the regulating lamp through the matching node 7 is connected to the light diode b, optically connected with the photoresistor 5. The load 8 with the current sensor 9 is connected to the power source, and the control electrode t ranzistor 2 is connected via an amplifier to the sensor 9 current.

.Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При изменении заданной величины тока от действи - любого возмущающего фактора изменение его передаетс в цепь управлени режимом транзистора 2 и лампы 1. При увеличении тока транзистор 2 и лампа 1 призакрываютс , при уменьшении - приоткрываютс . Изменение режима транзистора 2 приводит через согласующий узел 7 к изменению тока, протекающего через светодиод 6. Мен ютс ркость свечени светодиода 6, сопротивление фоторе-, зистора 5. В зависимости от изменени сопротивлени фоторезистора нап- р жение управл ющего электрода (сетки ) лампы устанавливаетс таким, что напр жение на коллекторе транзистора поддерживаетс посто нным. Отработка возмущающего воздействи ведетс путем изменени режима только лампы, а транзистор в этом случае выполн ет роль чувствительного элемента и работает в одной рабочей точке. Это дает возможность использовать транзисторы с низкими предельными напр жени ми, атакже значительно повысить надежность работы устройства в целом, так как введенна дополнительна цепь .выполн ет функции защиты транзистора от перегрузок. Кроме того, за счетWhen a given current value changes from an action of any perturbing factor, its change is transmitted to the control circuit of the transistor 2 and the lamp 1. When the current increases, the transistor 2 and the lamp 1 close, and when they decrease, they open slightly. A change in the mode of transistor 2 leads through a matching node 7 to a change in the current flowing through the LED 6. The luminance of the LED 6 and the resistance of the photoresistor and resistor 5 vary. Depending on the change in the resistance of the photoresistor, the voltage of the control electrode (grid) of the lamp is set such that the voltage across the collector of the transistor is kept constant. The perturbing action is triggered by changing the mode of the lamp only, and the transistor in this case plays the role of a sensing element and operates at one operating point. This makes it possible to use transistors with low limiting voltages, as well as significantly increase the reliability of the device as a whole, since the additional circuit introduced performs the functions of protecting the transistor against overloads. In addition, due to

0 поддержани посто нным потенциала коллектора расшир етс диапазон изменени тока нагрузки.By keeping the collector potential constant, the range of the load current is expanded.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор позвол ет расширить диапазон стабилизации тока и повысить надежность его схемы.Thus, the proposed stabilizer allows to expand the range of current stabilization and increase the reliability of its circuit.

Claims

1. USSR author's certificate No. 152656, cl. G 05 F 1/52.

2. USSR author's certificate 5 c 572770, cl. G 05, F 1/52.

3. Instruments for scientific research, 1972, N 2, p. 90-94.