Устройство для стабилизации напряжений постоянного тока Советский патент 1959 года по МПК H02M7/12 

Широко известно применение в качестве высокостабильных источников питания стабилизированных выпрямителей, собранных по компенсационной схеме. В таких выпрямителях напряжение на выходе сравнивается с эталонным опорным напряжением, и получаемый при отклонении выходного напряжения сигнал ошибки используется для управления регулирующим элементом.

Предлагается электронный стабилизатор напряжения постоянного тока, особенность которого заключается в применении в качестве опорного элемента диода, помещенного в постоянное магнитное поле и работающего в режиме отсечки анодного тока.

С целью устранения погрешности, обусловленной изменениями эмиссионного тока катода указанного диода (что особенно важно при стабилизации пониженных напряжений порядка сотен вольт - единиц киловольт), предлагается в последнем применить два коллекторных электрода, .установленных в пространстве взаимодействия диода и расположенных параллельно его катоду на неравных расстояниях от последнего.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы двух вариантов выполнения предлагаемого устройства для стабилизации напряжения на выходе выпрямителя.

Диод / (фиг. 1), помещенный в постоянное магнитное поле Н, представляет собой опорный элемент. В известных пределах изменения подведенного напряжения, напряжение на идеальном диоде, соответствующее режиму отсечки, сохраняет при данной напряженности магнитного поля Я постоянное значение ,и изменение подведенного напряжения снимается с сопротивления 2, включенного последовательно с диодом /, как сигнал ощибки.

Однако, так как напряжение на реальном диоде несколько изменяется при изменении эмиссии катода, то это может вызвать появление ложного сигнала ощибки.

Указанные изменения обусловлены конечной крутизной отсечки тока диода, помещенного в магнитном поле, и вызываемая ,ими относительная нестабильность уменьщается с увеличением стабилизируемого напряжения, что способствует применению устройства для стабилизации высоких напряжений (порядка десятков киловольт).

Для повыщения стабильности датчика при работе на пониженном напряжении (порядка сотен вольт-единиц киловольт) в пространстве

взаимодействия диода / устанавливаются параллельно катоду два коллекторных электдрда 3 v 4 . 2).

Эти электроШ помешены на расстояниях соответственно da и d4 (.) рт.катодг|;.„Црвдрормальном режиме ток на коллекторе 3 соответствует плотЬ ости тока насыщения, а на коллекторе 4-плотности тока на падающие участке, характеристики диода.

Сигнал на усилитель (фиг. 2) снимается с соиротивлений 5 ц 6, включенных соответственно в цени коллекторных электродов 3 и 4. Величину сопротивлений 5 и 6 можно-выбрать таким образом, чтобы падеН r const были равными и, следовательния напряжения на них при

но, разность потенциалов между коллекторными электродами 5 и - равнялась нулю.

При изменении тока эмиссин катода токи на коллекторных электродах 3 и 4 изменяются пропорционально и, следовательно, разность потенциалов, онределяющая сигнал ошибки, равна нулю. Изменение напряжения на аноде диода приводит к смещению характеристики; ток на коллекторном электроде 4 изменяется, а на электроде 3 сохраняет постоянное значение, в результате чего в схеме возникает сигнал ошибки.

Предмет изобретения

1.Устройство для стабилизации напряжений постоянного тока, содержащее исполнительную схему и датчик сигнала ошибки, отличающееся тем ,что, с целью обеспечения регулирования высоких напряжений (десятки киловольт) в нем датчиком сигнала ошибки служит помещенный в постоянное магнитное поле диод, работающий в режиме отсечки анодного тока.,

2.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щееся тем, что, с целью устранения погрешности, обусловленной изменениями эмиссионного тока катода, в особенности при стабилизации пониженных напряжений (сотни вольт-единрцы киловольт), сигнал ошибки снимается в нем с двух коллекторных электродов, расположенных в пространстве взаимодействия диода, параллельно его катоду и на неравных расстояниях от последнего, причем рабочий режим оп ределяется отсечкой тока более удаленного от катода коллекторного электрода.