Высоковольтный стабилизированный источник питания Советский патент 1983 года по МПК G05F1/50 

(54) ВЫСОКОВОЛЬТШЛа СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ источник ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электро/гехнике и предназначено для использс вания при электроснабжении прецизионг ных электроннолучевых устройств, в частности электронной пушки. Известен высоковольтный стабилизированный источник питания, содержащий силовой канал, состоящий из после довательно включенных регулятора, пре образователя напряжения, выпрямителя и фильтра, а также канал обратной связи с усилителем постоянного тока, входы которого подключены к выходам делителя выходного напряжения и блока опорного- напряжения, а выход соединен с управляющим входом регулятора 1. Недостатки известного устройства определяются его сложностью, а также низкой стабильностью по току при наличии изменяющейся нагрузки. Наиболее близким техническим решением к изобретению является высоковольтный стабилизированный .источник питания, содержащий последовательно включенные высоковольный выпрямитель и компенсационный стабилизатор напряжения, регулирующий элемент и делитель напряжения которого вместе с высоковольтным выпрямителем размещрны в металлическом баке, заполненном жидким диэлектриком и подключенном к шине нулевого потенциала, компенсационный стабилизатор тока с резистивным датчиком тока в цепи обратной связи, включенным между одним из выводов регулирующего элемента стабилизатора напряжения и клеммой.для.подключения нагрузки, связанной с шиной нулевого потенциала 2. Недостаток указанного устройства также проявляется в неудовлетворительной для ряда случаев практического применения стабильности по току. Ее повышению препятствуют искажения, вносимые в общий ток нагрузки Токами утечки с элементов источника, находящихся под высоким потенциалом, на стенки металлического бака, подключенного к шине нулевого потенциала. Искажения происходят вследствие того, что указанные токи утечки протекают через резистинный датчик тока. Целью изобретения является повышение стабильности по току, обеспечиваемой подобным устройством. Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном стабилизированном источнике питания, содержащем последовательно включенные высоковольтный выпрямитель и компенсационный стабилизатор напряжения, регули рующий элемент и делитель напряжения которого вместе с высоковольтным выпрямителем размещены в металличес,ком баке, заполненном жидким диэлект риком и подключенном к ыине нулевого потенциала, компенсационный стабилизатор тока с резистивным датчиком тока в цепи обратной связи, включенным между одним из выводов регулирую щего элемента стабилизатора напряжения и клеммой для подключения нагрузки, связанной с шиной нулевого потенциала, высоковольтный выпрямитель, регулирующий элемент и делител напряжения стабилизатора напряжения охвачены металлическим экраном, причем последний установлен внутри бака и подключен к точке соединения регулирующего элемента стабилизатора нап ряжения, с резистивным датчиком тока стабилизатора тока. На чертеже представлена-принципиальная электрическая схема предложенного высоковольтного стабилизированного источника питания. Входным узлом устройства является высоковольтный выпрямитель 1. Далее в силовом тракте включен компенсационный стабилизатор 2 напряжения ; с регулирующим элементом 3 последовательного -типа, делителем 4 напряже ния и усилителем 5 постоянного тока, связанным по одному из входов с блоком 6 опорного напряжения (стабилитроном) . Высоковольтный выпрямитель 1 регулирующий элемент 3 и делитель 4 напряжения стабилизатора 2 напряжения размещены в металлическом баке 7 заполненном жидким диэлектриком и подключенном к шине нулевого потенци ла, и, кроме того, охвачены плавающим металлическим экраном 8, установленным внутри бака 7. На выходе стабилизатора 2 напряжения включен компенсационный стабилизатор 9 тока, в состав которого входят резистивный датчик 10 тока, усилитель 11 постоянного тока, связанный по одному из входов с блоком 12 опорного напряжения (стабилитроном), высокопотенциальный трансформатор 13, выпрямитель 14 с фильтром. Регулирую щим элементом стабилизатора 9 тока служит непосредственно нагрузка 15, представляющая собой, например, элек тронную пушку. Металлический экран 8 подключен к точке соединения регулирующего элемента 3 стабилизатора 2 напряжения и реэистивным датчиком 10 тока стабилизатора 9 тока. Работа устройства происходит следующим образом. Высокое напряжение, снимаемое с высоковольтного выпрямителя 1, стабилизируется стабилизатором 2 напряжения. При этом напряжение на выходе стабилизатора 2 делится делителем 4 напряжения и сравнивается с опорным напряжением блока 6. Разностный сигнал усиливается усилителем 5. С выхода усилителя 5 на регулирующий элемент 3 подается сигнал, воздействующий на него таким образом, что напряжение на выходе стабилизатора 2 остается постоянным по величине. Ток, протекающий через электронную пушку 15, стабилизируется стабилизатором 9 тока. При отклонении нагрузочного тока от заданного, значения меняется сигнал, снимаемый с датчика 10 тока. Этот сигнал, проходя через элементы цепи отрицательной обратной связи 11, 13 и 14, воздействует на управляющий электрод электронной пушки 15 таким образом, что величина тока остается неизменной. Анализ схемы показывает, что благодаря металлическому экрану 8.токи . утечки с элементов, находящихся под ВЫСОКИМ напряжением, не .проходят через датчик 10, а минуя его, возвращаются через регулирующий элемент 3 стабилизатора 2 напряжения к высоковольтному выпрямителю 1. В связи с этим нагрузочный ток через датчик 10 и снимаемый с него сигнал обратной связи не искажаются. Стабильность гока в итоге оказывается пoвыLJeннoй. Оказанный положительный эффект проявляется тем сильнее, чем выше величина используемого высокого напряжения. Формула изобретения Высоковольтный стабилизированный источник питания, содержащий последовательно включенные высоковолтный выпрямитель и компенсационный стабилизатор напряжения, регулирующий элемент и делитель напряжения которого вместе с высоковольтным выпрямителем размещен в металлическом баке, заполненном жидким диэлектриком и подключенном к шине нулевого потенциала, компенсационный стабилизатор тока с резистивным датчиком тока в цепи обратной связи, включенным между одним из выводов регулирующего элемента стабилизатора напряжения и клеммой для подключения нагрузки, связанной с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности по току, в нем высоковольтный выпрямитель, регулирующий элемент и делитель напряжения стабилизатора напряжения охвачены металлическим экраном, причем последний установлен внутри бака и подключен к точке соединения регулирующего элемента стабилизатора напряжения с резистивным датчиком тока стабилизатора тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г

2. Клюйков А.Г. и др. Прецизионная система питания электроннолучевой технологической установки. Труды МЭИ. Тематический сборник Оборудование и технология электроннолучёвой сварки. Вып. 475, М., 1980, с. 70.