Коммутатор уровней постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M3/335 

имеется n-1 управляемых ключевых элементов (КЗ) , зарядные разделительные диоды п и разделительные диоды 6 (т блок управления (БУ) 7, емкостную нагрузку (Н) 8. Введение согласующих трансформаторов 9 обеспечивает гальваническую развяз ку высоковольтнБпс и низковольтных цепей преобразователя и передачу командных сигналов БУ 7 на управляюИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания цветных электроннолучевых трубок (ЭТП) с барьерным люминофором.

Цель изобретения - упрощение и улучшение удельных энергетических характеристик.

На чертеже представлена структурная схема коммутатора.

Коммутатор содержит стабилизированный высоковольтньш источник, который имеет п выводов по числу ступеней выходного напряжения на цепочке из последовательно включенных конденсаторов на его выходе,узел 2 заряда и узел 3 разряда, каждый из которых содержит iq 1 управляемых ключевых элементов зарядные разделительные диоды и разделительные диоды , блок управления 7. Выходной вывод коммутатора соединен с емкостной нагрузкой 8. Выводы блока управлейия через согласующие трансформаторы 9/)-92 (a- l) соединены с управляющими выводами ключевых элементов 4. Согласующие трансформаторы 9 обеспечивают гальва ническ то развязку высоковольтных и цизковольтных цепей преобразователя и передачу командных сигналов блока управления 7 на управляющие выводы ключевых элементов 4. Вьгеоды ключевых элементов 4 узлов 2 заряда и разряда 3 через зарядные 5 -5 и разрядные разделительные диоды соединены с выводами источника. Катод диода 5, соединенный с первым выводом узла 2 заряда, а анод Д1;1ода 6л, соединенный с П м выводом узла

24922

ш,ие выводы КЭ 4. Величина выходного напряжения на любом Ki,,-К|у и коли- чество конденсаторов выбираются из условия получения заданного дискретного изме-нения напряжения на Н 8 и обеспечения продольно допустимого напряжения ,на КЭ 4., а также улучшения энергетических характеристик устройства. 1 ил.

3 разряда, соединены с выходным выводом преобразователя.

Командные сигналь;, представляю- собой меандр, полупериод которо5 го меньше времени выключения любого . из ключевых элементов, обеспечивают замкнутое состояние последних на любое необходимое время.

Коммутатор работает следующим O образом.

Предположим,, что в исходном состоянии все П 1 ключевых элементов узла 2 заряда разомкнуты, а все П -1 ключевых элементов узла 3 разряда

15 замкнуты. Емкостная нагрузка оказывается подключенной к выходному конденсатору I/f источника 1 через зарядную цепь 5 образованную зарядным разделительным диодом 5,; . и разряд0 ную цепь, образованную замкнутыми кл очевыми элементами узла 3 разряда и разрядным разделительным диодом 6; . Выходное напрях енив преобразователя, равное напряжению под- 5 рслюченного конденсатора 1 источника 1 , по,вдерживается этим же источником с заданной точностью. Емкости выходных конденсаторов источника 1 большие, на несколько порядков пре30 вьш1аю)цие емкость нагрузки, тем самым обеспечивается малая величина пульсаций на нагрузке и постоянный уровень напряжения при перезаряде ее емкости, а заданная стабильность этоэ го источника реализуется построением его по известной cxetSse для стабилизаторов напряжения постоянного тока.

Величина выходного напряжения на

любом из П выходных конденсаторов источника 1 и число этих конденса3

торов п выбирается из условия получения заданного дискретного изменения напряжения на нагрузке и, кроме того, обеспечения напряжения,действующего на одном ключевом элементе, не превышающего его предельно допустимого .

Для определенности пусть величин этого напряжения равна Д U . При необходимости увеличения напряжения на нагрузке 8, например, от напряжения и и до напряжения, -равного l&Uj где L - любое число от 2 до П, по командам блока управления 7 ключевые элементы узла 3 разряда последовательно, начиная с первого до (L-1)-ro включительно, размыкаются, а ключевые элементы узла 2 заряда в той же последовательности замыкаются. Емкость нагрузки 8 быстро через замкнутые ключевые элементы 2 узла заряда и зарядный разделительный диод 51 заряжается до напряжения, равного суммарному напряжению на 1 -тых конденсаторах источника 1 которое и поддерживается на выходе коммутатора этим же источником через разделительные диоды 5i- и 6L и замкнутые ключевые элементы зарядного и разрядного узлов.

Зарядные и .разрядные диоды 5 и 6 защищают ключевые элементы 4 при их последовательном срабатьшании от перенапряжения и выходные конденсаторы (1-1 1,) источника 1 от короткого замыкания, при Этом в любой момент времени к любому из ключевых элементов приложено напряжение, не превышающее напряжения на одном выходном конденсаторе источника 1.

При необходимости уменьшения напряжения на нагрузке 8, например,от напряжения La Удо напряжения, равного j uUJ где j - любое число от L-1 до 1, по командам блока управления 7 ключевые элементы узла 2 заряда последовательно, начиная с ()-ro до J -го включительно размыкаются, а ключевые элементы узла 3 разряда в той же последовательности замыкаются.

Емкость нагрузки 8 быстро через замкнутые ключевые элементы узла 3

ВНИИПИ Заказ 1959/54 Тираж 631 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

20

25

249224

разряда и разрядный диод 6j разряжается до напряжения, равного суммарному напряжению Haj конденсаторах источника 1, которое и поддерживается на выходе коммутатора этим же источником через разделительные диоды 5j и б и замкнутые ключевые элементы зарядного и разрядного узлов.

10

Ф ормула .изобретения

Коммутатор уровней постояного напряжения, содержащий узел управления, источник электропитания постоянного напряжения с последовательно включенньми конденсаторами на выходе с п выводами, где П 1,2,3, ..., число ступеней выходного напряжения и порядковый номер ступени, начиная с первой низшей ступени выходного напряжения, зарядный и разрядный узлы, каждый из которых состоит из п -1 последовательно включенных ключевых элементов с (1 выводами, при этом вывод п ступени разрядного ключевого элемента и вывод первой ступени зарядного ключевого элемента подключены к выходному выводу преобразователя, выводы каждой ступени разрядного узла через разрядные разделительные диоды соединены с выводами своей ступени источника электропитания, которые в свою очередь связаны с выводами за35 рядного узла через зарядные разделительные диоды, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения удельных энергетических характеристик, он снабжен

40 2(п-1-) согласующими трансформаторами, при этом зарядные и разрядные ключевые элементы выполнены управляемыми, входы управления которых подключены к выходным потенциальным

5 обмоткам согласующих трансформаторов соответствующей ступени, а первичные обмотки - к выводам узла управления, причем выводы источника электропитания соответствующей ступени сое50 динены с одноименными вьшодами зарядного узла через зарядные разделительные диоды непосредственно.

30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания известных электронно-лучевых трубок с барьерным люминофором. Цель изобретения - упрощение и улучшение удельных энергетических характеристик. Коммутатор содержит стабилизированный высоковольтный источник, который имеет п выводов по числу ступеней выходного напряжения на цепочке из последовательно включенных конденсаторов (К) на его выходе. Кроме того,устройство содержит узел 2 заряда и узел 3 разряда, в каладом из которых (Л fetj $5, , , 5, 7 гг г, , , 5, Н-4-1- гЫ|LsjO Л. /,Л-« гг г, N5 1чЭ 4 СО ьо ND $, .,й,. ff И Л