Вентильно-конденсаторный умножитель напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M7/10 H01L25/00 

f1233252

Изобретение относится к преобразовательной технике 5 а именно к вентиль- но-конденсаторным умножителям напря;5

женин, и может быть использовано в приборостроении преимущественно для питания ускорительных трубок с рабочим напряжением до 100 кБ.

Цель изобретения - уменьшение габаритов вентильНС-конденсаторного умножителя напряжения при сохранении электрической прочности за счет расположения вентилей и конденсаторов по незамкнутому кольцу.

На чертеже изображен умножитель напряжения-, общий вид.

Устройство содержит две емкостные цепи, установленные по двум концент-- рическим окр-ужностям, образуя незамкнутое кольцо, внутри которого установлены зарядные конденсаторы I, разрядные конденсаторы 2 установлень снаружи кольца так, что оси их расположены в радиальных плоскостях, разделяющих зарядные конденсаторы, а дв вентиля (диода) 3 каждого каскада установлены между разрядными конденсаторами, так , что оси их расположены в одной радиальной плоскости с осью зарядного конденсатора каскада, при этом соединение элементов (вентилей и конденсаторов) выполнено посредством торцовых печатных плат 4, на которых между проводниками 5, расположенными с внешней стороны плат относительно элементов, выполнены пазы 6, платы соединены дополнительными проводниками 7.

Такое расположение элементов обеспечивает минимальные габариты умножителя при сохранении электрической прочности. Наименьшее расстояние по внутренней окружности между радиальными плоскостями, разделяющими входной и выходной каскады умножителя, определяется максимальным значением получаемого высокого напряжения и электрической прочностью заполняющего умножитель диэлектрика. Применение для монтажа элементов двух печатных плат обеспечивает механическую прочность и ремонтоспособность умножителя при заливке его жидким диэлектриком. Для увеличения электрической прочности между проводниками нл платах выполнены пазы.

Изготавливают предлагаемый умножитель напряжения, состоящий из одиннадцати последовательно соединенных

2

каскадов, каждый из которых рассчитан на выходное рабочее напряжение до 10 кВ. Он предназначен для получения, высокого напряжения до 100 кВ и питания ускорительной трубки типа

УНГ-1 (потребляемый ток десятки мкА). В умножителе применяются диоды 2Ц106Г и конденсаторы К73-13-2200 пФХ X 10 кВ. Внешний диаметр умножителя 100 мм, внутренний 50 мм, ширина пазов и расстояние между платами и элементами 2-3. мм. Расстояние между внешними поверхностями плат не превьшает 36 мм, а разомкнутой части кольца по внутренней окружнос-ти 16 мм. Умножитель помещают в специально изготовленный из диэлект -ка цилиндрический корпус с перегородкой, разделяющей вход и выход. Анод уско- рительной трубки, помещенной во внутренний цилиндр корпуса, непосредственно соединен с выходом умнож- 1теля. Объем умножителя заполнен жидким диэлектриком, например трансформаторным маслом.

При подаче переменного напряжения 2,5 3,5 кВ на вход умножителя на его выходе создается напряжение 70 - 100 кВ. Разность потенциалов между двумя любыми соседними проводниками на платах не превышает удвоенного значения входного напряжения. Потенциал умножителя линейно возрастает от .входа к выходу с ростом числа каска- дов.

Использование предлагаемого умножителя позволяет существенно уменьшить в целом массогабаритные параметры создаваемых приборов. Размеры ум- ножителя определяются числом каскадов, необходимых для получения высокого напряжения, определяемого техническими характеристиками питаемого высоковольтного устройства, его размерами, например диаметром ускорительной трубки, а также используемой элементной базы - вентилей и конденсаторов, их га.баритов, к предельного рабочего напряжения.

Подобно предлагаемому могут быть также созданы умножители в виде различных пространственных конфигураций, например спирали, змейки и т.п. Если рассматривать указанный умножитель напряжения как отдельный блок, то из - несколько последовательно соединенных между собой изолированных друг от друга подобных блоков. расположен

312332524

ных, например, соосно, можно соста-рическим окружностям, Х)бразуя незамвить компактную пространственную сие-кнутое кольцо, внутри которого устатему для получения более высокого на-новлены зарядные конденсаторы, p :iзпряжения,рядные конденсаторы установлены сна5ружн кольца так, что оси их располоФормула изобретениякены в радиальных плоскостях, разделяющих зарядные конденсаторы, а два

Вентильно-конденсаторный умножи-вентиля каждого каскада установлены

таль напряжения, содержащий зарядные,между разрядными конденсаторами так,

разрядные конденсаторы, вентили кас- tOчто оси их расположены в одной радикадов, оси которых параллельны,альной плоскости с осью зарядного

отличающийся тем, что, сшнденсатора каскада, при этом соедицелью уменьшения габарнтов при со-некие вентилей и конденсаторов выполхранении электрической прочности, за-нено посредством торцовых печатных

рядные и разрядные конденсаторы гм- 15плат, в которых между .проводниками

ножителя установлены по двум концент-вьшолнены пазы.

Изобретение относится к конструкциям вентильно-конденсаторных умножителей напряжения (УН), которые могут быть использованы преимущественно для питания ускорительных трубок с рабочим напряжением до 100 кВ. Целью изобретения является уменьшение габаритов УН при сохранении его эл. прочности. Для этого УН вьтолнен в форме незамкнутого кольца. Внутри кольца установлены зарядные конденсаторы (К) 1, разрядные К 2 установлены по внешней окружности кольца, причем оси К 2 расположены в радиальных плоскостях, разделяющих зарядные К 1. . Вентили (В) 3 каскадов УН установлены между К 2 так, что оси их расположены в одной радиальной плоскости с осью К 1 каскада. Электрические соединения К 1 К 2 и В 3 вьтолиены с помощью торцовых печатных плат 4, в которых между проводниками выполнены . пазы 6. 1 ил. § (Л с 1C , 69 Ю сл ю