Многомодульный вентильно-конденсаторный умножитель напряжения Советский патент 1984 года по МПК H01L25/00 H02M7/10 

--1

pu3.i

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к вентильно-конденсаторным умножителям напряжения, и может быть использовано в приборостроении преимущественно для питания электронно-лучевых приборов с рабочим напряжением 20-30 кВ.

Известны вентильно-конденсаторные умножители напряжения, выполненные в виде матрицы с пространственной объемной решеткой-из перекрещивающихся вентильных и конденсаторных элементов 1.

В таком умножителе конденсаторные элементы установлены перпендикулярно вентильным элементам, так что образуются П-образные звенья. Каждая половина П-образных звеньев умножителя изолируется с помощью изоляционных перегородок. Такая установка конденсатора обеспечивает высокую электрическую прочность, но увеличивает габариты умножителя (высоковольтного блока).

Этот же недостаток имеет умножитель напряжения, в котором конденсаторы установлены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярно и под углом к которым установлены диоды 2.

Наиболее близким к изобретению является умножитель напряжения, представляющий собой коробку, в которой размещены модули, состоящие из конденсаторных блоков и диодов, причем диоды расположены между конденсаторными блоками параллельно их поверхности. Элементы в коробке соединяются с помощью соединителей.

Модули устанавливаются в коробке так, что заряднью конденсаторы образуют одну плоскость, а разрядные - вторую параллельную плоскость вдоль продольных стенок коробки. Третью параллельную плоскость образуют диоды 3.

При такой установке элементов умножителя между торцами двух сопрягаемых конденсаторов в каждой плоскости действует напряжение, равное удвоенному напряжению на конденсаторном блоке. Такое же напряжение действует и между диодами сопрягаемых модулей. Для умножителя, содержащего два ряда последовательно соединенных конденсаторов (зарядных и разрядных соответственно), связанных цепочкой диодов, это напряжение равно учетверенно.му ампдитудному значению умножаемого напряжения.

Повышенное напряжение между элементами умножителя снижает его электрическую прочность и требует улучшения изоляции, что, в свою очередь, увеличивает габариты устройства.

Цель изобретения - повыщение электрической прочности умножителя за счет снижения разности потенциалов между соседними модулями.

Указанная цель достигается тем, что модули установлены в последовательный ряд так, что рядом с зарядным конденсатором последующего модуля расположен разрядный конденсатор предыдущего модуля.

На фиг. 1. изображена электрическая

схема умножителя напряжения; на фиг. 2

и 3 схематически показана его конструкция

в двух проекциях (вид спереди - фиг. 2,

вид в плане - фиг. 3).

Умножитель содержит зарядные конденсаторы 1, разрядные конденсаторы 2, вентили (диоды) 3, модули 4 и соединители 5.

Модули умножителя состоят из пары вентилей 3, зарядного 1 и разрядного 2 конденсаторов. Вентили 3 располагаются между конденсаторами 1 и 2 параллельно 0 их поверхностям (фиг. 2 и 3). Элементы в модулях 4 и модули в высоковольтном блоке соединяются между собой с помощью соединителей 5, роль которых могут выполнять выводы элементов (вентилей и конденсаторов ).

Умножитель (фиг. 2 и 3) набирается из модулей 4, которые представляют собой умножитель на два и которые устанавливаются параллельно друг другу так, чтобы разрядный конденсатор 2 .одного модуля сопрягался с зарядным конденсатором 1 последующего модуля, при этом модули 4 соединяются с помощью соединителей 5.

Такое размещение элементов в модулях 4 и модулей в умножителе обеспечивает наибольший потенциал между поверхностями ближайщих элементов (конденсаторами 1 и 2), равный всего лишь удвоенному амплитудному значению умножаемого напряжения, и требует значительно меньщей изоляции сопрягаемых элементов, чем в известных 0 умножителях, что снижает стоимость умножителей.

Благодаря относительно небольшому напряжению между элементами в модуле 4 и между элементами сопрягаемых м.одулей 4 повышается электрическая прочность умножителя и появляется возможность сблизить элементы, а следовательно, уменьшить габариты умножителя.

В предложенном вентильно-конденсатор0 ном умножителе может быть использована воздушная изоляция, однако для снижения габаритов высоковольтного блока его целесообразно заливать эпоксидным компаундом.

2

lE

X

u:

МНОГОМОДУЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЬНО-КОНДЕНСАТОРНЫй УМНОЖИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, собранный из п модулей, каждый из которых содержит расположенные параллельно друг другу зарядный и разрядный конденсаторы, между которыми установлены два диода, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической прочности за счет снижения разности потенциалов между соседними модулями, модули установлены в последовательный ряд так, что рядом с зарядным конденсатором последующего модуля расположен разрядный конденсатор предыдущего модуля.

r

I/ 7 /I / , f . J

йййййлйй

фиг.З