УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМ ВЕНТИЛЕМ Российский патент 2018 года по МПК H02M1/04 

Описание патента на изобретение RU2660186C1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных источниках питания с напряжением в несколько десятков тысяч вольт.

Известен способ управления электронно-лучевым вентилем с помощью устройства, содержащего датчик тока вентиля, регулируемый источник питания, подключенный через ключ постоянного тока к управляющему электроду вентиля, и блок управляющих сигналов, подключенный к управляющему входу ключа (АС №736347, Н02Р 13/16, опубл. 28.05.80).

Известный способ управления электронно-лучевым вентилем имеет следующие недостатки: большие потери электроэнергии при увеличении тока вентиля.

Известен способ управления электронно-лучевым вентилем с помощью устройства, содержащего функциональный блок, блок сравнения и датчик тока, включенный последовательно с электронно-лучевым вентилем, подключенный ко входу функционального блока, выход которого - к одному из входов блока сравнения, другой вход соединен с управляющим электродом, а выход блока сравнения подключен к одному из управляющих входов регулируемого источника, который преобразует ток вентиля в выходное напряжение в соответствии с законом 3/2. (АС №843149, Н02Р 13/16, опубл. 30.06.81).

Недостатком известного способа является невысокая эффективность использования электроэнергии, обусловленная большими потерями электроэнергии при увеличении тока вентиля.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении эффективности использования электроэнергии и снижении потребляемой мощности, повышении КПД, надежности, стабильности и устойчивости работы источника питания. Технический эффект, используемый при решении поставленной задачи, состоит в ограничении выделяющейся мощности на электронно-лучевом вентиле при больших токах и достигается тем, что известное устройство для управления электронно-лучевым вентилем, содержащее датчик тока вентиля, регулируемый источник питания, подключенный через ключ постоянного тока к управляющему электроду вентиля, и блок управляющих сигналов, подключенный к управляющему входу ключа, функциональный блок и первый блок сравнения, причем выход датчика тока подключен ко входу функционального блока, выход которого - к одному из входов первого блока сравнения, другой вход которого соединен с управляющим электродом, а выход с одним из входов регулируемого источника, согласно изобретению снабжено резистивным делителем, включенным между управляющим электродом и катодом вентиля, и вторым блоком сравнения, причем выход резистивного делителя подключен к инвертирующему входу второго блока сравнения, неинвертирующий вход которого подключен к коллектору электронно-лучевого вентиля, а выход - к дополнительному входу регулируемого источника.

На чертеже представлено устройство для управления электронно-лучевым вентилем (ЭЛВ), содержащее источник питания 1 постоянного тока с положительным и отрицательным выводами, электронно-лучевой вентиль 2 с управляющим электродом 3, нагрузку 4, ключ 5, регулируемый источник 6, блок 7 управляющих сигналов, датчик тока вентиля 8, функциональный блок 9, первый блок сравнения 10. Источник питания 1 через ЭЛВ 2 подключен к нагрузке 3. Управляющий электрод 3 электронно-лучевого вентиля 2 через ключ 5 подключен к положительному выводу регулируемого источника 6. Вход ключа 5 соединен с блоком 7 управляющих сигналов. Выход датчика тока 8 подключен ко входу функционального блока 9. Выход блока функционального блока 9 подключен к одному из входов блока первого блока сравнения 10, другой вход которого подключен к управляющему электроду 3 электронно-лучевого вентиля 2, причем выход первого блока сравнения 10 подключен к управляющему входу 11 регулируемого источника 6, другой вход 12 которого подключен к блоку 13 установки начального напряжения, подключенного ко входу блока управляющих сигналов 7. Резистивный делитель 14, 15 подключен между управляющим электродом 4 и катодом 16 электронно-лучевого вентиля 2, а выход резистивного делителя 14, 15 подключен к инвертирующему входу дополнительного блока сравнения 17, неинвертирующий вход которого подключен к коллектору 18 электронно-лучевого вентиля 2, а выход дополнительного блока сравнения 17 подключен к дополнительному входу 19 регулируемого источника 6.

Устройство для управления электронно-лучевым вентилем работает следующим образом. При отсутствии управляющего сигнала с блока управляющих импульсов 7 ключ 5 заперт. При этом блок установки начального напряжения 13 устанавливает начальный порог напряжения на выходе регулируемого источника 6. При отпирании ключа 5 на управляющий электрод электронно-лучевого вентиля 2 поступает повышенное напряжение, что позволяет форсированно включить в работу электронно-лучевой вентиль 2. После появления тока через вентиль 2 на датчике тока 8 появляется напряжение, которое через функциональный блок 9 поступает на вход первого блока сравнения 10. Сигнал рассогласования с выхода блока сравнения 10 поступает на управляющий вход 11 регулируемого источника 6. Так как в зависимости от тока через вентиль 2 на выходе функционально блока 9 формируется напряжение, пропорциональное току вентиля в соответствии с законом 3/2. При регулировании тока через вентиль 2 в широких пределах вблизи коллектора 18 начинает формироваться объемный заряд, который увеличивается при увеличении тока через электронно-лучевой вентиль 2. Одновременно начинает возрастать обратный ток на управляющий электрод 3. Мощность, выделяющаяся на нагрузке 4, уменьшается, а выделяющаяся энергия на управляющем электроде 3 увеличивается. Между сеткой управляющего электрода 3 и катодом 19 электронно-лучевого вентиля 2 установлен измерительный делитель 14, 15. Второй блок сравнения 17 отслеживает разность потенциалов между коллектором 18 и выходом измерительного делителя 14, 15. При некотором минимальном значении на выходе второго блока сравнения 17 вырабатывается сигнал рассогласования и подается на дополнительный вход 19 регулируемого источника 6 и запирает его. Разность потенциалов между коллектором 18 и управляющим электродом 3 электронно-лучевого вентиля 2 фиксируется на определенном минимальном уровне. Значение величины этого уровня выбирается по вольтамперным характеристикам электронно-лучевого вентиля 2. Этот уровень не должен превышать потенциального минимума, превышение которого приводит к возникновению "виртуального катода" (лавинообразное движение электронов от коллектора к управляющему электроду). Тем самым обеспечивается четкая граница максимального регулирования тока вентиля с минимальными потерями передачи в нагрузку электроэнергии. Минимальное падение напряжения на электронно-лучевом вентиле может быть определено отношением сопротивлений резисторов делителя 14, 15, т.е. R14/(R14+R15)=UR14/U(R14+R15)=UK/UУЭК

где UК - напряжение между коллектором 18 и катодом 16 ЭЛВ;

UУЭ - напряжение на управляющем электроде ЭЛВ;

ϕК - относительный потенциал коллектора.

Похожие патенты RU2660186C1

название год авторы номер документа
Устройство для управления электронно-лучевым вентилем 1984
  • Липатов Виктор Сергеевич
SU1226587A1
Высоковольтный сглаживающий электронный фильтр 1986
  • Верещагин Владимир Леонидович
  • Камунин Анатолий Александрович
SU1436222A1
Высоковольтный выпрямитель 1987
  • Верещагин Владимир Леонидович
  • Камунин Анатолий Александрович
SU1483572A1
СПОСОБ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2001
  • Переводчиков В.И.
  • Шапенко В.Н.
  • Щербаков А.В.
  • Калинин В.Г.
  • Стученков В.М.
RU2207191C2
Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением 1984
  • Лисин Владимир Николаевич
  • Переводчиков Владимир Иннокентьевич
  • Ермилов Игорь Владимирович
  • Стученков Валерий Михайлович
  • Мирзабекян Гарри Завенович
SU1526832A1
Устройство для питания электрофильтров 1984
  • Шапенко Валентина Николаевна
  • Переводчиков Владимир Иннокентьевич
  • Лисин Владимир Николаевич
  • Стученков Валерий Михайлович
  • Хомский Иосиф Григорьевич
  • Савин Александр Александрович
  • Мареев Владимир Ефимович
  • Петров Юрий Григорьевич
SU1519777A1
Электронно-лучевая технологическая установка 1981
  • Переводчиков Владимир Иннокентьевич
  • Покровский Сергей Владимирович
  • Лисин Владимир Николаевич
  • Хомский Иосиф Григорьевич
  • Завьялов Михаил Александрович
SU1120495A1
Устройство для управления электронно- лучЕВыМ ВЕНТилЕМ 1979
  • Липатов Виктор Сергеевич
SU843149A1
Устройство для управления электронно-лучевым вентилем 1990
  • Пушнин Юрий Васильевич
  • Власов Анатолий Борисович
SU1744773A1
КОММУТАТОР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ НА ЕГО ОСНОВЕ 2002
  • Щербаков А.В.
RU2212729C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 660 186 C1

Реферат патента 2018 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМ ВЕНТИЛЕМ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных источниках питания с напряжением в несколько десятков тысяч вольт. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении эффективности использования электроэнергии и снижении потребляемой мощности, повышении КПД, надежности, стабильности и устойчивости работы источника питания. Технический результат состоит в ограничении выделяющейся мощности на электронно-лучевом вентиле при больших токах и достигается тем, что известное устройство для управления электронно-лучевым вентилем, содержащее датчик тока вентиля (8), регулируемый источник питания (6), подключенный через ключ постоянного тока (5) к управляющему электроду (3) вентиля, и блок управляющих сигналов (7), подключенный к управляющему входу ключа, функциональный блок (9) и первый блок сравнения (10), причем выход датчика тока (8) подключен ко входу функционального блока (9), выход которого - к одному из входов первого блока сравнения (10), другой вход которого соединен с управляющим электродом (3), а выход с одним из входов регулируемого источника (6), согласно изобретению снабжено резистивным делителем (14, 15), включенным между управляющим электродом (3) и катодом (16) вентиля, и вторым блоком сравнения (17), причем выход резистивного делителя подключен к инвертирующему входу второго блока сравнения (10), неинвертирующий вход которого подключен к коллектору 18 электронно-лучевого вентиля, а выход - к дополнительному входу регулируемого источника (6). 1 ил.

Формула изобретения RU 2 660 186 C1

Устройство для управления электронно-лучевым вентилем, содержащее датчик тока вентиля, регулируемый источник питания, подключенный через ключ постоянного тока к управляющему электроду вентиля, и блок управляющих сигналов, подключенный к управляющему входу ключа, функциональный блок и первый блок сравнения, причем выход датчика тока подключен ко входу функционального блока, выход которого - к одному из входов первого блока сравнения, другой вход которого соединен с управляющим электродом, а выход с одним из входов регулируемого источника, отличающееся тем, что введен резистивный делитель, включенный между управляющим электродом и катодом вентиля, второй блок сравнения, причем выход резистивного делителя подключен к инвертирующему входу второго блока сравнения, неинвертирующий вход которого подключен к коллектору электронно-лучевого вентиля, а выход к дополнительному входу регулируемого источника.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2660186C1

Способ управления электронным вентилем и устройство для его реализации 1977
  • Хомский Иосиф Григорьевич
  • Верховская Елена Эдуардовна
  • Липатов Виктор Сергеевич
SU736347A1
Устройство для управления электронно- лучЕВыМ ВЕНТилЕМ 1979
  • Липатов Виктор Сергеевич
SU843149A1
US 3546606 A1, 08.12.1970.

RU 2 660 186 C1

Авторы

Верещагин Владимир Леонидович

Кондратьева Ольга Евгеньевна

Макальский Леонид Михайлович

Даты

2018-07-05Публикация

2017-05-25Подача