Высоковольтный источник питания Советский патент 1986 года по МПК H02M7/04 

этого в схему введены резистивно-кон- денсаторный делитель напряжения с резистором 17 и конденсатором 18, разрядный резистор 19, транзистор 20 и блок синхронизации 21. При отсутствии сигнала с блока 21 транзистор 20 закрыт. Конденсатор 18 заряжен от выпрямителя 14. Ключ 12 полностью открыт и напряжение на ззыходе выпрямителя 9 равно сумме напряжений холостого хода обмотки 3 сетевого трансформатора 1 и обмотки 8 вольтодоба- вочного трансформатора 6. При появлеИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в импульсных установках высокого напряжения, работающих в условиях ограниченной мощности первичной сети.

Целью изобретения является уменьшение массо-габаритных показателей источника путем исключения бросков тока при импульсном характере нагрузки.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного высоковольтного источника питания; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит сетевой трансформатор 1 (фиг. 1) с первичной 2, силовой вторичной 3 и вспомогательными вторичными 4 и 5 обмотками, вольтодобавочный трансформатор 6 с

первичной 7 и вторичной В обмотками, высоковольтный выпрямитель 9, конденсаторный фильтр 10, диодный мост 11, транзисторный ключ 12 (например, на полевом транзисторе), защитный стабилитрон 13, низковольтный выпрямитель 14, резистивные делители 15 и 16 напряжения с резисторами резистивно-кон- денсаторный делитель напряжения с резистором 17 и конденсатором 18, разрядные резистор 19 и транзистор 20, блок 21 синхронизации с двумя выходами и потенциальными выводами 22 и 23. Кроме того, на схеме отмечены клеммы 24, 25 для подключелия первичного источника питания и клеммы 26 и 27 для

нии импульса на выходе блока 21 транзистор 20 открывается. Конденсатор 18 разряжается, что приводит к запиранию ключа 12 и отключению обмотки 8. Напряжение на выходе выпрямителя 9 становится меньше напряжения на конденсаторе 10 и выпрямитель закрывается. Энергия поступает в нагрузку только от конденсатора 10. После окончания импульса с блока 21 закрывается транзистор 20, заряжается конденсатор 18 через резистор 17 и далее процесс повторяется. 2 ил.

подключения нагрузки. Силовые вторичные обмотки 3 и 8 сетевого 1 и вольтодобавочного 6 трансформаторов соединены последовательно и подключе- ны ко входу высоковольтного выпрямителя 9. Вход конденсаторного фильтра

10соединен с выходом высоковольтного выпрямителя 9. Транзисторный ключ 12 и защитный стабилитрон 13 параллельно включены через диодный мост 11в цепь с последовательно соединенными вспомогательной вторичной обмоткой 4 сетевого трансфррматора 1 и первичной обмоткой 7 вольтодобавочного трансформатора 6. Вход низковольтного выпрямителя 14 подключен к вспомогательной вторичной обмотке 5 сетевого трансформатора 1. Резистивный (15 и 16) и резястивно-конденсаторный (Г/ и 18) делители напряжения подключены параллельно к выходу низковольтного выпрямителя 14. Входная цепь транзисторного ключа 12 подключена к средним выводам делителей 15,

16 и 17,18 напряжения.

Разрядный резистор 19 и эмиттер- коллекторный переход разрядного транзистора 20 включены последовательно между обкладками конденсатора 18.

Один из выходов блока 21 информации (с потенциальным выводом 22) соединен с эмиттер-базовым переходом { азрядного транзистора 20, а другой

выход (с потенциальным выводом 23) - с кле:ммами для подключения управляющего входа выключателя нагрузки (не показаны).

Устройство работает следую1цим образом.

При отсутствии сигналов на выхо- дах блока 21 синхронизации, т.е.,при равенстве нулю потенциалов на выводах 22 и 23, транзистор 20 находится в закрытом состоянии. При этом конденсатор 18 заряжен на полное напря- жение вьтрямителя 14, падение напряжения на резисторе 17 отсутствует. В этих условиях транзисторный ключ 12 оказывается полностью открытым и напряжение на входе высоковольтногр выпрямителя 9 соответствует сумме напряжений холостого хода силовых вторичных обмоток 3 и 8 сетевого трансформатора 1 и вольтодобавочного трансформатора 6. Конденсатор 10 фильтра заряжается на полное напряжение холостого хода высоковольтного выпрямителя 6.

При появлении запускающего импульса U24(cz:2l (фиг. 2а) на выходе син хронизатора 21 с потенциальным выводом 22 открывается транзистор 20. За время t, через резистор 19 и транзистор 20 осуществляется разряд конденсатора 18. По мере его разряда происходит закрытие транзисторного, ключа 12. К моменту полного разряда конденсатора 18 транзисторный ключ 12 полностью закрывается, вызывая отключение первичной обмотки 7 вольто- добавочного тран форматора 6 от вторичной обмотки 4 сетевого трансформатора 1. В связи с этим входное напряжение высоковольтного выпрямителя 9 понижается на величину .напряжения вторичной обмотки 8 вольтодобавочного трансформатора 6 и становится меньше напряжения на конденсаторе 10 фильтра. Высоковольтный выпрямитель 9 переводится при этом в закрытое состояние. Следовательно, при появлении на выходе блока 21 синхронизации с потенциальным выводом 23 напряжения 21{2з1 (фиг, 2б) для включения нагрузки источника отбор энергии во внешнюю цепь производится только от конденсатора 10.

Через время t напряжение снимается, происходит отключение нагрузки и закрытие транзистора 20. На- 55 чинается плавный заряд конденсатора 18 через резистор 17. По мере заряда конденсатора 18 открывается транзисs10 t5 20 25зо i ,, Q j

0

5

торный ключ 12, что приводит к плавному нарастанию напряжения . на первичной обмотке 7 вольтодобавочного трансформатора 6 (фиг. 2в), а следовательно, и к нарастанию напряжения на вторичной обмотке 8 того же трансформатора. В конечном счете имеет место плавный заряд конденсатора 10 фильтра за время t . (фиг. 2г). Такое плавное выключение и включение вторичного напряжейия вольтодобавочного трансформатора 6 позволяет избежать бросков тока в первичной обмотке сетевого трансформатора 1 при импульсном характере нагрузки. Указанное обстоятельство предопределяет

уменьшение массо-габаритных показателей источника.

Формула изобретения

Высоковольтный источник питания, содержащий сетевой и вольтодобавоч- ный трансформаторы, силовые вторичные обмотки которых соединены последовгР-. тельно и подкл1бчены к входу высоковольтного выпрямителя, конденсаторЛгй фильтр, вход которого.соединен с выходом высоковольтного ВЕяпрямителя, транзисторный ключ и запщтный стабилитрон, параллельно включенные через диодный мост и цепь с последовательно соединенными первой вспомогательной вторичной обмоткой сетевого тран- сформатора и первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора, низковольтный выпрямитель, вход которого подключен к второй вспомогательной вторичной обмотке сетевого трансформатора, резистивный делитель напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабарит- ных показателей путем исключения бросков тока при импульсном характере нагрузки, в него введены резистивно- конденсаторный делитель напряжения, разрядные резистор и транзистор, блок синхронизации, причем резистивный и резистивно-конденсаторный делители напряжения подключены параллельно к выходу низковольтного выпрямителя, входная цепь транзисторного ключа подключена к средним выводам обоих делителей напряжения, разрядный резистор и эмиттер-коллекторный переход разрядного транзистора включены последовательно между обкладками конденсатора резистивно-конденсаторного

делителя напряжения, один из выходов блока синхронизации соединен с эмиттер-базовым переходом разрядного

транзистора, а другой выход - с клеммами для подключения управляющего входа выключателя нагрузки.

Изобретение относится к области стабилизированных источников питания. Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей путем исключения бросков тока при импульсном характере нагрузки. Это достигается путем плавного включения и выключения вторичной обмотки 8 воль- тодобавочного трансформатора 6. Для а с

Редактор П. Коссей

Составитель Л. Морозов

Техред М.Ходанич Корректор А. Ференц

Заказ 2779/55Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фмг.г