Стабилизированный источник питания для фотоэлектронного умножителя Советский патент 1984 года по МПК G05F1/64 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использо вания в различной контрольно-измерительной аппаратуре лабораторного и прсмышленного назначения, например в фотометрических приборах интенсивных световых потоков. Известен стабилизированньй источник питания для фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), содержащий первичньй питающий узел постоянного напряжения, к выходу которого подключен регулятор напряжения с выходным высоковольтным трансформатором, усилитель сигнала рассогласования, опорньй вход которого соединен с выходом блока опорного напряжения, сигнальный вход - с выходом резистивного делителя выходного напряжения, а выход - с управляющим входом регулятора напряжения, блок умножения и выпрямления напряжения, вход которого подключен к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора, а выход через фильтр - к входу резистивного делителя выходного напряжения, соединенного выводами с клеммами для подключения динодов ФЭУ СП. Недостаток устройства заключается в ограниченной области практичес кого использования, обусловленной зависимостью динамического рабочего диапазона от тока, протекающего через делитель выходного напряжения Специфической особенностью ФЭУ явля ется то, что он представляет собой переменную нагрузку, включенную параллельно каждому из резисторов делителя. Вследствие этого по всему делителю для сохранения линейности световой характеристики необходимо пропускать ток, намного превышающий ток, снимаемьй с анода ФЭУ. При это на делителе рассеивается большая мощность, чем объясняется его низки коэффициент полезного действия. Наиболее близким техническим рещением к изобретению является стабилизированньй источник питания для ФЭУ, содержащий первичный питающий узел постоянного напряжения, к выходу которого подключен регулятор напряжения с промежуточньм низковольтным и выходным высоковольтньм трансформатором, усилитель сигнала jpacсогласования, опорньй вход которого соединен с выходом блока опорного напряжения, сигнальный вход - с выхо дом резистиэного делителя напряжения обратной связи, а выход -с управляющим входом регулятора напряжения, основной вьшрямитель, вход которого подключен к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора, а выход через фильтр - к цепи из последовательно включенньЕХ высокоомных резисторов, соединенных выводами с клеммами для подключения слаботочных, динодов ФЭУ, дополнительные выпрямители, входы которых подключены к вторичным обмоткам низковольтного трансформатора, а зашунтированные сглаживающими конденсаторами выходы включены последовательно между собой и с выходом основного выпрямителя и соединены с клеммами для подключения сильноточных динодов ФЭУ, нагрузочньй резистор, к вьтодам которого подключен вход резистивного делителя напряжения обратной связи Г21. Недостаток известного устройства заключается в низкой эксплуатационной надежности, предопределенной значительной сложностью конструкции с совокупностью дополнительных выпрямителей . Целью изобретения является повышение надежности работы стабилизированного источника питания. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированньй источник питания для ФЭУ, содержащий первичньй питающий узел постоянного напряжения, к выходу которого подключен регулятор напряжения с выходным высоковольтньм трансформатором, усилитель сигнала рассогласования, опорный вход которого соединен с выходом блока опорного напряжения, сигнальньй вход с выходом резистивного делителя напряжения обратной связи, а выход с управляющим входом регулятора напряжения, два выпрямителя, вход первого из которых подключен к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора, а выход через фильтр - к цепи из последовательно включенных высокоомных резисторов, соединенных выводами с клемк1ами для подключения слаботочных динодов ФЭУ, сглаживающие конденсаторы, включенные между клеммами для подключения сильноточных динодов последнего и шиной .нулевого потенциала, введена цепь из последовательновключенных низкоомных резисторов, подключенная к выходу второго вьтрямителя, соединенная с высокоомной резистивной цепью и образующая с ней единый делитель выходного напряжения, причем выводы низкоомной резистивной цепи соединены с клеммами для подключения сильноточных динодов ФЭУ, входной потенциальньй вывод резистивного делителя напряжения обратной связи соединен с общим выводом двух указанных резистивных цепей, а вход второго выпрямителя подключен к части вторичной обмотки высоковольтного трансформатора, находящейся в том же соотношении по числу витков со всей обмоткой, что и сопротивление низкоомной резистивной цепи с сопротивлением 1всего делителя выходного напряжения. На чертеже представлена функциональная схема предложенного стабилизированного источника питания для ФЭУ. Устройство содержит первичный питающий узел постоянного напряжения с полюсами 1 и 2, регулятор 3 напряжения с регулирующим транзистором А, 25 ной

генератором 5, транзистором 6 усилителя мощности и выходным высоковольтньм трансформатором 7, усилитель 8 сигнала рассогласования, блок 9 опорного напряжения, делитель напряжения обратной связи на резисторах 10 и 11 выпрямители 12 и 13, фильтр 14, делитель выходного напряжения с цепью 15 из последовательно включенных высокоомных резисторов и цепью 16 из последовательно включенных низкоомных резисторов, сглаживающие конден саторы 17. Позицией 18 на схеме обозначена промежуточная отпайка высоковольтного трансформатора 7, а позицией 19 - общий вывод резистивных цепей 15 и 16. Вход регулятора 3 напряжения подключен к полюсам 1 и 2 первичного пи тающего узла постоянного напряжения. Опорный вход усилителя 8 Сигнала рас согласования соединен с выходом блока 9 опорного напряжения, сигнальный вход - с выходом делителя напряжения обратной связи на резисторах 10 и 11 а выход - с управляющим -входом регулятора 3 напряжения с входом регулирующего транзистора 4. Вход выпрямителя 12 подключен к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора 7, а выход через фильтр 14 - к высокоомной резистивной цепи 15. Входной потенциальный вьтод резистивного де11

и 16.

Работа устройства происходит слелующим образом.

Напряжение от первичного питающего 364 лителя напряжения обратной связи, а именно вьгоод резистора 10, соединен с общим выводом 19 резистивных цепей 15 и 16. Вход выпрямителя 13 подключен к части вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 7 между отпайкой 18 и шиной нулевого потенциала, а выход - к низкоомной резистивной цепи 16, Выводы резистивных цепей 15 и 16 соединены с клеммами для подключения соответственно .слаботочных и сильноточных динодов ФЭУ. Сглаживающие конденсаторы 17 включены между клеммами для подключения сильноточных динодов ФЭУ и шиной нулевого потенциала. Число, витков вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 7 между отпайкой 18 и шиной нулевого потенциала относится к общему числу витков обмотки так же, как сопротивление низкоомной резистивной цепи 16 к общему сопротивлению делителя выходного напряжения, т.е. к суммарному сопротивлению высокооми низкоомной резистивных цепей 15 УЗла подается на регулятор 3 напряжения. Управление транзистором 6 усилителя мощности осуществляется от генератора 5, напряжение которого является симметричным относительно общей шины питания. Высокое напряжение со вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 7 через выпрямитель 12 и фильтр 14 поступает на делитель выходного напряжения, состоящий из высокоомной 15 и низкоомной 16 резистивных цепей. Питание на низко- омную резистивную цепь 16 подается, кроме того, от выпрямителя 13. В целом слаботочные диноды ФЭУ запитьшаются от цепи 15, а сильноточные (с наибольшим эмиссионньм током) - от цепи 16. Напряжение обратной связи снимается через делитель на резисторах 10 и 11 с выхода выпрямителя 13, чем обеспечивается стабильность как напряжения, питающего весь делитель, так и напряжения на низкоомиой резистивной цепи 16, т.е. на сильноточных динодах ФЭУ. Напряжение обратной связи подается на сигнальный вход усилителя 8 сигнала рассогласования где сравнивается с опорном напряжением от блока 9. Сигнал с выхода усилителя 8 воздействует на регулирующий транзистор 4, чем обеспечивается стабилизация выходного напряжения источника. Регулировка выходного напряжения производится с помощью резистора 11.

Исключение из конструкции стабилизированного источника питания индивидуальных питающих каналов для сильноточных динодов ФЭУ положительно сказывается на надежности работы устройства. Единое питание как всего делителя выходного напряжения, так и сильноточных динодов ФЭУ предопределяет также повышенную экономичность предложенного источника.

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИ:ТЕЛЯ, содержащий первичньй питакщий узел постоянного напряжения, к выходу которого подключен регулятор напряжения с выходным высоковольтным транс,форматором, усилитель сигнала рассогласования, опорный вход которого соединен с выходом блока опорного напря;жения, сигнальньй вход - с выходсм резистивного делителя напряжения обратной связи, а выход - с управляющие входом регулятора напряжения, два выпрямителя, вход первого из которых подключен к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора, а выход через фильтр - к цепи из последовательно включенных высокоомных резисторов, соединенных выводами с клеммами для подключения слаботочных динодов фотоэлектронного умножителя, сглаживающие конденсаторы, включенные между клеммами для подключения сильноточных динодов последнего и шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целыо повышения надежности работы, в него введена цепь из последовательно включенных низкоомных резисторов,.- подключенная к выходу второго выпрямителя, соединенная с высокосмной резистивной цепью и образующая с ней g единый делитель выходного напряжения, 1 причем выводы низкоомной резистивной И// цепи соединены с клеммами для подклю-|| 1м чения сильноточных динодов фотоэлект-1 ронного умножителя, входной потен- s циальн1 1 вывод резистивного делителя напряжения обратной связи соединен с общим вывод ж двух указанных резистивных цепей, а вход второго вътрямителя подклочен к части вторичной Qfl обмотки высоковольтного трансформатора, находящейся в том же соотноше- Qjj НИИ по числу витков со всей обмоткой, дч что и сопротивление низкоомной резистивной цепи с сопротивлением всего делителя выходного напряжения.