Высоковольтный источник напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M7/10 G05F1/56 

Изобретение относится к источникам электропитания и может быть использовано в устройствах питания высоковольтных электродов электроннолучевых трубок, фотоэлектронных умножителей, газопроводных счетчико и других электронных приборов. Известен высоковольтный источник напряжения, собранный по вентильноконденсаторной схеме умножения Cl3. Недостатком известного устройств является низкая .надежность его рабо ты. Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный источник напряжения, содержащий вентильноконденсаторный умножитель напряжения, источник опорного напряжения, вход которого соединен с входными выводами, делитель напряжения, включенный между общей шиной и выходом высоковольтного источника напряжения, и регулируемый импеданс, состоящий из регулируемого транзистора и последовательно соединенного с ним резистора, включенный параллельно первому конденсатору выходной цепочки конденсаторов умножителя 2. Недостатком указанного высоковольтного источника напряжения явля ется частый выход из строя регулиру емого транзистора в момент включени питания при большой емкостной нагру ке источника. В момент включения источника напряжения на базе регули руемого транзистора нарастает значи тельно медленнее, чем на эмиттере, что приводит к появлению между эмит тером и базой регулируемого транзис тора обратного падения напряжения, во много раз превышающего допустимое значение обратного напряжения транзистора, что и приводит к выходу из строя регулируемого транзистора. Такой же режим может возникнуть в случае обрыва в цепи выпрямительной схемы многократного умножения. Цель изобретения - повышение надежности работы высоковольтного источника напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтный источник напряжения, содержащий вентильноконденсаторный умножитель напряжения источник опорного напряжения, вход которого соединен с входными выводами, делитель напряжения, включенный между общей шиной и выходом высоковольтного источника напряжения и регулируемый импеданс, состоящий из регулируемого транзистора и последовательно включенного с ним резистора, включенный параллельно первому конденсатору выходной цепочки конденсаторов умножителя, дополнител но введены второй транзистор и два резистора, причем база второго транзистора соединена с выходом источник опорного напряжения, эмиттер - со средней точкой делителя напряжения, коллектор через первый дополнительный резистор - с базой регулируемого транзистора, а через второй дополнительный резистор - с точкой соединения первого и второго конденсаторов выходной цепочки конденсаторов и вентильной группы умножителя и резистора регулируемого импеданса, а эмиттер регулируемого транзистора соединен непосредственно с о€щей шиной высоковольтного источника напряжения. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема высоковольтного источника напряжения. Высоковольтный источник напряжения содержит выпрямительную схему 1 многократного умножения, состоящую из конденсаторов 2 - 7 вентилей 8 13, источник 14 опорного напряжения, эходом подключенный к входным выводам и состоящий из вентиля 15, электролитического -конденсатора 16, резистора 17 и стабилитрона 18, делитель 19 напряжения включенный между общей шиной и выходом источника и состоящий из резисторов 20 - 22, регулируемый импеданс 23, включенный параллельно конденсатору 3 и состоящий из регулируемого транзистора 24 и резистора 25, транзистор 26, база которого соединена с выходом источника 14 опорного напряжения, коллектор через резистор 11 - с общей точкой соединения конденсаторов 3 и 5, вентилей 9 и 10 и резистора 25, а через резистор 2В - с базой транзистора 24, эмиттер которого соединен с общей шиной. Транзистор 26 и резистор 27 выполняют одновременно функции схемы сравнения и усиления. Высоковольтный источник напряжения работает следующим образом. Входное напряжение Ug поступает на схему 1 многократного умножения, состоящую из конденсаторов 2 - 7 и вентилей 8 - 13, а также на источник 14 опорного напряжения, состоящий из вентиля 15, электрического конденсатора 16, резистора 17 и стабилитрона 18. Напряжение на конденсаторе 2 равно амплитудному значению Ug. Напряжение на конденсаторе 3 зависит от степени его шунтирования регулируемым импедансом 23, состоящим из транзистора 24 и резистора 25. Шунтирование в большей или меньшей степени вызывает соответственно уменьшение или увеличение напряжения на конденсаторе 3 и при регулировании изменяется от значений,близких к нулю,до двойного амплитудного значения U.Напряжения на конденсаторах 4-7 однозначно зависит от напряжения на конденсаторе 3.Таким образом,выходное напряжение определяется сигналом,поступающим на регулируе1и1нй импеданс .через резистор 28 со схекы сравнения и усиления, роль которой выполняет транзистор 26 и резистор 27. Выходное напряжение, поступающее со схеки 1 многократного умножения 1 через высоковольтный делитель 19, состоящий из резисторов 20 - 22, сравнивается с напряжением, поступающим от опорного источника 14, схемой сравнения и усиления, выполненной на элементах 26 и 27. Сигнал рассогласования, усиленный транзистором 26, воздействует на проводимость регулируемого элемента 23 и изменяет его таким образом,, чтобы при колебаниях питающего напряжения и нагрузки выходное напряжение осталось неизменным (уменьшение выходного напряжения

ниже заданного приводит к увеличению коллекторного тока транзистора 26 и к уменьшанию степени шунтирования конденсатора 3 регулируемым импедансом 23, что приведет к увеличению выходного напряжения до заданной величины,а при увеличении выходного напряжения выше заданного приводит к уменьшению коллекторного тока транзистора 26 и к увеличению степени шунтирования конденсатора 3 импедансом 23, что приведет к уменьыению выходного напряжения до зещаниого значения).

15 В предлагаемом высоковольтном источнике напряжения перегрузки и короткие замыкания не создают аварийных режимов.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий вентильноконденсаторный умножитель напряжения, источник опорного напряжения, вход которого соединен с входными выводами, делитель напряжения, включенный между общей шиной и выходом высоковольтного источника напряжения, и регулируемый импеданс, состоящий из регулируемого транзистора и последовательно соединенного с ним резистора, включенный параллельно первому конденсатору выходной цепочки койденсаторов умножителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены второй транзистор и два резистора, причем база второго транзистора соединена с выходом источника опорного напряжения, эмиттер - со средней точкой делителя напряжения, коллектор через первый дополнительный резистор-с базой регулируемого транзистора, а через -второй дополнительный резистор - с точкой соединения первого и второго конденсаторов Выходной цепоч1(и конденсаторов и вентильной группы умножителя и ( резистора регулируемого импеданса, (Л а эмиттер регулируемого транзистора соединен непосредственно с общей шиной высоковольтного источника напряжения. оо со vj оо 00