Устройство для управления электровакуумным вентилем Советский патент 1984 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления электровакуумным прибором, в частности электронно-лучевым вентилем.

Известно устройство для включения нагрузки, содержащее высоковольтный источник, подключенный к нагрузке че.рез электронную лампу, управляемую выпрямленным переменным напряжением от дополнительного источника Cl3.

Недостатком устройства является необходимость формирования управляющих импульсов длительностью, равной времени подключения нагрузки, что усложняет построение управляющих цепей.

Наиболее близким по технической . сущности и достигае ым результатам k предложенному устройству является устройство для управления электровакуумным вентилем, содержащее источни питания, положительный полюс которог предназначен для подключения к управляющему электроду электровакуумного вентиля через последовательно соединенныеуправляемый ключ и тиристор параллельно которому включены последовательная цепь,состоящая из источника запирающего напряжения и резистора, диод, последовательная цепь, ссостоящая из тиратрона и двух резисторов, точка соединения которой соединена с катодом тиратрона через последовательную цепь,состоящую из конденсатора и источника смещения, причем аноды тиристора и тиратрона, катод диода и положительный полюс запирающего источника соединены с катодом управляемого ключа, а отрицательный полюс источника питания предназначен для подключения к катоду электровакуумного вентиля и соединен с общей точкой конденсатора и источника смещения, блок управляющих импульсов, первый из выходов которого подключен к управляющему входу тиристора, а второй - к управляющему входу тиратрона 21

Недостатком известного устройства является протекание большого сквозного тока по цепи, образованной последовательно соединенными источником управляющего напряжения, управляелФлм ключом, тиратроном и источником смещения в,течение времени между /моментом отпирания тиратрона и моментом запирания управляемого ключа, которое определяется временем протекания тока разряда коммутирующей емкости по цепи, образованной последовательно соединенными резистором, диодом, включенным параллельно тиристору, тиратроном.и источником смещения.. В результате, снижается надежность элементов,, составляющих цепь протекания сквозного тоКа, увеличивается их ус1 ановленная мощность по отношению к номинальной, определяемой нагрузкой, возрастают потери мощности на элементах и снижается КПД.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для управления электровакуумным вентилем, содержащее источник питания, положительный полюс которого предназначен для подключения к управляющему электроду электровакуумного вентиля через последовательно соединенные управляемый ключ и тиристор, параллельно которому включена последовательная цепь, состоящая из источника запирающего напряжения и резистора,.диод, последовательная цепь, состоящая из тиратрона и двух резисторов, точка соединения которых соединена с катодом тиратрона через последовательную цепь, состоящую из конденсатора и источника смещения, причем аноды тиристора и тиратрона, катод диода и и положительный полюс запирающего источника соединены с катодом управляемого ключа, а отрицательный полюс источника питания предназначен для подключения к катоду электровакуумного вентиля и соединен с общей точкой конденсатора и источника смещения, блок управляющих импульсов, первый из выходов которого подключен к управляющему входу тиристора, а второй - к управляющему входу тиратрона, снабжено дополнительным диодом, резистором, импульсным трансформатором с первичной и вторичной обмотками и расширителем импульсов, причем между управляющими электродами управляемого ключа и электровакуумного вентиля включены параллельно соединенные диод, катод которого соединен с управляющим электродом электровакуумного вентиля, резистор и вторичная обмотка импульсного трансформатора, а его первичная обмотка соединена с выходом расширителя импульсов, вход которого подключен к второму выходу блока управляющих импульсов.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит электровакуумный вентиль 1, источник 2 управляющег напряжения, положительным полюсом соединенный с анодом управляемого ключа 3, катод которого подключен к точке соединения положительного полюса источника 4 запирающего напряжения, анода тиристора 5, катод диода б и анода тиратрона 7, источник 8 смещения, отрицательный полюс которого подключен к точке соединения катода тиратрона 7 и резистора 9, а положительный - к точке соединения отрицательного полюса источника 2, коммутирующего конденсатора 10 и катода электровакуумного вентиля 1, блок 11

управляющих импульсов, первый выход которого соединен с управляющим электродом и катодом тиристора 5, а второй - с управляющим электродом и катодом тиратрона 7, и дополнительную цепочку, состоящую из параллельно со единенных резистора 12, диода 13, анод которого соединен с управляющей сеткой управляемого ключа 3, а катод подключен к точке соединения резисторов 14 и 15, катода тиристора 5, 1нода диода б, управляющего электровакуумного вентиля и обмотки ишульсного трансформатора 16, вторая обмотка которого соединена с выходом расширителя импульсов 17, вход которого соединен с выходом блока 11 управляющих импульсов параллельно с управляющим промежутком тиратрона 7.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии электровакуумный вентиль 1, тиристор 5, тиратрон 7 и управляющий ключ 3 закрыты, конденсатор 10 заряжен до напряжения источника 8. При подаче с блока 11 импульса на управляющий электрод тиристора 5 последний отпирается, шунтируя цепь запирающего источника 4, напряжение на управляющей сетке управляемого ключа 3 становитс близким к нулю и ключ 3 открывается. Напряжение источника 2 управляющего напряжения прикладывается к управляющему электроду электровакуумного вентиля 1, одновременно перезаряжая конденсатор 10. Электровакуумный вен тиль открывается.

При последующей подаче с блока 11 импульса на управляющий электрод тиртрона 7 последний отпирается, залыкая источник 8 через открытый тиристор 5 и диод 6 на управляющий электрод электровакуумного вентиля 1, образуя одновременно цепь перезаряда конденсатора 10 через резистор 15 и диод 6 от источника 8. Ток перезаряда конденсатора 10 по указанной цепи запирает тиристор 5, напряжение зап-ирающего источника 4 прикладывается через резистор 14 и диод 13 к управляющей сетке управляемого ключа 3 и запирает его. Схема возвращается в исходное состояние. Импульс, поступающий на управляющий электрод тиратрона 7, поступает также и на вход расширителя импульсов 17, который формирует на выходе импульс нужной длительности с передним фронтом, совпадающим во времени с передним фронтом управляющего импульса. Сформированный импульс через трансформатор 1 поступает на управляющий электрод управляемого ключа 3, запирает его и держит в закрытом состоянии до тех пор, покаПО окончании протекания тока разряда конденсатора 10 по цепи, состоящей из последовательно соединеных резистора 15, диода 6, тиратрона 7 и источника 8 диод 6 не запирается и к управляющему электроду управляемого ключа 3 не прикладывается отрицательное напряжение от запирающего источника 4. Таким образом, во время работы устройства сквозной ток в цепи/ образованной последовательно соединенными источником 2 управлякнцего напряжения, управляемом ключом 3, тиратроном 7 и источником 8 смещения не протекает.

В отличие от прототипа, в предлагаемом устройстве указанный сквозной ток не будет протекать и в аварийном режиме при коротком закФлкании в тиристоре 5, так как к моменту окончания запирающего импульса на управляющей сетке управляемого ключа 3 ток разряда конденсатора 10 чбрез тиратрон 7 закроется.

Применение изобретения позволяет примерно в 100 раз по сравнению с базовым объектом уменьшить величину мощности, рассеиваемой на аноде управляемого ключа, что ведет к повышению КПД работы устройства и его надежности. Используя предлагаемое устройство можно уменьшить установленную мощность входяпциХ в него элементов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫМ ВЕНТИЛЕМ, содержащее источник питания, положительный полюс которого предназначен для подключения к управляющему электроду электровакуумного вентиля через по-следовательно соединенные управляеьий ключ и тиристор, параллельно которому включены последовательная цепь, состоящая из источника запирающего напряжения и резистора, диод, последовательная цепь,состоящая из тиратрона и двух резисторов,точка соединения которых соединена с катодом тиратрона через последовательную цепь, состоящую из конденсатора и источника смещения, причем аноды тиристора и тиратрона, катод диода и положительный полюс запиранмцего источника соединены с катодом управляецюго ключа, а отрицательный полюс источника питания предназначен для подключения к катоду электровакуумного вентиля и соединён с общей точкой конденсатора и источника смещения, блок управляющих импульсов, первый из выходов которого подключен к управляющему входу тиристора,, а второй - к управляющему входу тиратрона, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и надежности устройства, оно снабжено дополнительным диодом, резисторЬм, импульсным трансформатором с первичной и вторичной обмотками и расширителем импульсов, причем между управляющими электродами управляемого ключа и электровакуумного вентиля включены параллельно соединенные диод, катод с которого соединен с управляющим элек тродом электровакуумного вентиля, ре зистор и вторичная обмотка импульсного трансформатора, а его первичная эо обьютка соединена с выходом расширителя импульсов, вход которого подключен к второму выходу блока управ ляющих иъшульсов. СП