Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/52 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электроустановках постоян ного тока с повышенным питающим напряжением. Известен высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содер жащий регулирующий элемент, выполне ный Б виде высоковольтного тетрода, включенного последовательно в плюсо вую выходную шину высоковольтного выпрямителя, и подключенный к управ ляющему входу регулирующего элемента усилитель обратной связи, выполненный на основе двойного триода, первая - управляющая сетка которого соединена с выходом резистивного делителя вы одного напряжения, зашунтированным кондденсатором Cl. Недостаток известного устройства заключается в неудовлетворительной обработке переменной составляющей в случае импульсной нагрузки стабилизатора. Кроме того, устройство характеризуется з1 ачительной конструктивной сложностью, обусловленной необходимостью использования высоковольтного усилителя с обратной с в я 3 f) ю . Наиболее близким к предлагаемогчту является высоковольтный стабилизато постоянного напряжения, содержащий основной рехулирующий элемент в вид высоковольтного тетрода, включенного последовательно в плюсовую выход 1ую шину высоковольтного мощного выпрямителя, вспомогательный регули рующий элемент в виде одинарного триода, включенного через защитный диод в цепь питания экранной сетки высоковольтного тетрода от вспомога тельного выпрямителя, низковольтный источник питания, плюсовглй полюс которого соединен с катодом высоковольтного тетрода, первый делитель напряжения, включенный между катодом одинарного триода и минусовым полюсом низковольтного источника пи таНия, состоящий из последовательно соединенных стабилитрона и двух рез торов, общая точка которых подключен на к управляющей сетке высоковольтного тетррда, элемент опорного напр жения, включенный между полюсами низковольтного источ)ика питания, состоящий из последовательно соединенных резистора и двух стабилитронов, второй делитель напряжения, включенный между катодом высоковоль ного тетрода и ми}гус:овым полюсом высоковольтного мощного выпрямителя и состоящиГ) из последовательно соединенных двух нерегулируемых и одного регулируемого резистора, уси литель обратной связи на основе дво ного триода, первый катод которого подключен к минусовому полюсу низковольтного источника питания, первый анод через резистор - к плюсовому полюсу последнего, первая управляющая сетка - к промежуточному выводу регулируемого резистора второго делителя напряжения, второй катод к общей точке стабилитронов элемента опорного напряжения, второй анод - к управляемой сетке одинарного триода и через резистор - к плюсовому полюсу вспомогательного выпрямителя, а вторая управляющая сетка - к собственному первому аноду, конденсатор, включенный между первой управляющей сеткой двойного триода и минусовым полюсом низковольтного источника питания, блок защиты от перегрузки по току и короткого замыкания в нагрузке с резистивным датчиком тока, включенным между катодом высоковольтного тетрода и соответствующим выводом стабилизатора для подключения нагрузки, оптронным развязывающим узлом и тиристорным исполнительным элементом,включенным между управляющей сеткой одинарного триода и вторым катодом двойного триода С2. Указанный стабилизатор из-за наличия конденсатора в цепи обратной связи также плохо отрабатывает переменную составляющую при импульсной нагрузке большой частоты. Кроме того, устройство характеризуется невысоким коэффициентом стабилизации и для медленных изменений тока нагрузки, а также высоким динамическим сопротивлением. Цель изобретения - повышение качества стабилизации и снижение динамического сопротивления. Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий основной регулирующий элемент в виде высоковольтного тетрода, включенного последовательно в плюсовую выходную шину -высоковольтного мощного выпрямителя, вспомогательный регулирующий элемент в виде одинарного триода, включенного через защитный диод в цепь питания экранной сетки высоковольтного тетрода от вспомогательного выпрямителя, низковольтный источник питания, плюсовый полюс котЪрого соединен с катодом высоковольтного тетрода, делитель напряжения, включенный между катодом одинарного триода и минусовым полюсом низковольтного источника питания, состоящий из последовательно соединенных стабилитрона идвух резисторов, общая точка которых подключена к управляющей сетке высоковольтного тетрода, элемент опорного напряжения, включенный

между полюсами низковольтного источника питания, состоящий из последовтельно соединенных резистора и двух стабилитронов, усилитель обратной связи на основе двойного триода, первый катод которогд подключен к минусовому полюсу низковольтного источника питания, первый анод чере резистор - к плюсовому полюсу последнего, второй катод - к общей точке стабилитронов элемента опорного напряжения, второй анод - к управляющей сетке одинарного триода и через резистор - к плюсовому полюсу вспомогательного выпрямителя, а вторая управляющая сетка - к собственному первому аноду, блок защиты от перегрузки и короткого замыкания в нагрузке с резистивным датчиком тока, включенным между катдом высоковольтного тетрода и соответствующим выводом стабилизатора для подключения нагрузки, оптронным развязывающим узлом и тиристорным исполнительным элементом, включенным между управляющей сеткой одинарного триода и вторым катодом двойного триода, введены высоковольтный маломощный стабилизированный выпрямитель, два дополнительных резистора и диод, причем минусовый полюс высоковольтного маломощного стабилизированного выпрямителя подключен к минусовому полюсу высоковольтного мощного выпрямителя, плюсовый полюс через два последовательно соединенных дополнительных резистора - к первой управляющей сетке двойного триода, а диод включен между общей точкой дополнительных резисторов и минусовым полюсом низковольтного источника питания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого высоковольтного стабилизатора постоянного напряжения.

Устройство содержит основной реглирующий элемент в виде высоковольного тетрода 1, включенного последовательно в плюсовую выходную шину высоковольтного мощного выпрямителя 2, вспомогательный регулирующий элемент в виде одинарного триода 3, включенного через защитный диод 4 в цепь питания экранной сетки высоковольтного тетрода 1 от вспомогательного выпрямителя 5, стабилизированный низковольтный источник 6 питания (в частном случае также выпрямитель), плюсовый полюс которого соединен с катодом высоковольтного тетрода 1, делитель напряжения включенный между катодом одинарного триода 3 и минусовым полюсом низковольтного источника 6 питания, состоящий из последовательно соединенных стабилитрона 7 и резисторов 8

и 9, общая точка которых подключена к управляющей сетке высоковльтного тетрода 1, элемент опорного напряжения, включенный между полюсами низко- вольтного источника 6 питания, состоящий из последовательно соединенных резистора 10 и стабилитронов 11 и 12, усилитель обратной связи, на основе двойного триода 13,первый катод которого подключен к минусово0му полюсу низкювольтного источника 6 питания, первый анод через резистор 14 - к плюсовому полюсу последнего, второй катод - к общей точке стабилитронов 11 и 12 элемента

5 опорного напряжения, второй анод к управляющей сетке одинарного триода 3 и через резистор 15 - к плюсовому полюсу вспомогательного выпрямителя 5, а вторая управляющая сетка - к собственному первому аноду,

0 блок защиты от перегрузки по току и короткого замыкания в нагрузке с резистивным датчиком 16 тока, включенным между катодом высоковольтного тетрода 1 и соответствующим вы5водом стабилизатора для подключения нагрузки, оптронным развязывающим узлом 17, тиристорным исполнительным элементом 18, включенным между управляющей сеткой одинарного триода 3

0 и вторымкатодом двойного триода 13, вспомогательныг и резисторами 19-21 и стабилитроном 22, фильтрующий конденсатор 23, включенный между катодом высоковольтного тетрода 1 и мину5совым полюсом высоковольтного мощного выпрямителя 2.

В состав устройства входят также высоковольтный маломощный стабилизированный выпрямитель 24, дополни0тельные резисторы 25 и 26 и диод 27, причем минусовый полюс высоковольтного маломощного выпрямителя 24 подключен к минусовом полюсу высоко- . вольтного мощного выпрямителя 2, плюсовый полюс через последователь5но соединенные резисторы 25 и 26 к первой управляющей сетке двойного триода 3 а диод 27 включен между общей точкой резисторов 25 и 26 и минусовым полюсом низковольтного

0 источника 6 питания.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сетевого напряжения

5 на выпрямители 2, 5, 6 и 24 на их выходах устанавливаются номинальные значения выходных напряжений. Выходное напряжение стабилизатора является суммой выходных напряже0ний выпрямителей 2 и 24.

При наличии номинального тока в цепи нагрузки усилитель обратной связи на двойном триоде 13через одинарный триод 3 устанавливает

5 на экранной сетке высоковольтного

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий основной регулирующий элемент в виде высоковольтного тетрода, включенного последовательно в плюсовую выходную шину высоковольтного мощного выпрямителя, вспомогательный регулирующий элемент в виде одинарного триода, включенного через защитный диод в цепь питания экранной сетки высоковольтного тетрода от вспомогательного выпрямителя, низковольтный источник питания, плюсовый полюс которого соединен с катодом высоковольтного тетрода, делитель напряжения, включенный между катодом одинарного триода и минусовым полюсом низковольтного источника питания, состоящий из последовательно соединенных стабилитрона и двух резисторов, общая точка которых подключена к управляющей сетке высоковольтного тетрода, элемент опорного напряжения, включенный между полюсами низковольтного источника питания, состоящий из последовательно соединенных резистора и двух стабилитронов, усилитель обратной связи на основе двойного триода, первый катод которого подключен к минусовому полюсу низковольтного источника питания, первый анод через резистор к плюсовому полюсу последнего, второй катод - к общей точке стабилитронов элемента опорного напряжения, второй анод - к управляющей сетке одинарного триода и через резистор к плюсовому полюсу вспомогательного выпрямителя, а вторая управляющая сетка - к собственному первому аноду, блок защиты от перегрузки по току и короткого замыкания в нагрузке с резистивным датчиком тока, включенным между катодом высоковольтного тетрода и соответствующим выводом стабилизатора для подключения нагрузки, оптронным развязывающим узлом и тиристорным исполнительным элементом, включенным между управляющей сеткой одинарного триода и вторым катодом двойного триода, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стабилизации и снижения динамического сопротивления, в него введены высоковольтный маломощный стабилизированный выпрямитель, два дополнительных резистора и диод, причем минусовый I полюс высоковольтного маломощного стабилизированного выпрямителя подключен к минусовому полюсу высоковольтного мощного выпрямителя, плюсовый полюс через два последовательно соединенных дополнительных резистора - к первой управляющей сетке двойного триода, а диод включен между общей точкой дополнительных резис±оров и минусовым полюсом низковольтного источника питания.