Высоковольтный источник питания Советский патент 1986 года по МПК G05F1/569 H02M3/335 

112

Изобретение относитсй к преобразовательной технике и может быть использовано при проектировании высоковольтных источников питания электронно-лучевых трубок .

Целью изобретения является повыгае- ние надежности устройства в работе при перегрузке по току путем сокращения потерь в нем.

На фиг„} представлена схема высо- ковольтного источника питания; на фиг42 - эпюры напряжений и токов в цепях источникаJ поясняющие его работу,

Устройство содержит стабилизатор 1 низкого напряжения, состоящий из регулирующего элемента 2 и схемы 3 управления регулирующим элементом. В качестве.регулирующего элемента 2 использован транзистор. Схема 3 уп- равления представляет собой тель 4 постоянного тока, выполненный на операционном усилителе, один из входов которого подключен к источнику опорного напряжения. В качестве источника опорного напряжения используется стабилитрон 5. Второй вход операционного усилителя 4 подключен к средней точке делителя 6, концы которого подключены к выходному напряжению стабилизатора. Устройство содержит также промежуточный преобразователь 7 постоянного напряжения в. переменное, выполненный на двух транзисторах по автотрансформаторной двухтактной схеме. Кроме того, устройство содержит диодно-емкостной умножитель 8 напряжения и цепь обратно связи, состоящую из трансформатора 9 и выпрямителя 10. Схема 1 I запд{ты устройства состоит из дополните льгю- го выпрямителя 12, схе№ 53 зад ержкИ пороговой схемы 14 (триггер Шмидта) и транзистора 15.

Устройство работает следующ-1м об- разом.

На вход стабилизатора 1 подается постоянное напряжение питающей сети. Стабилизатор 1.обеспечивает постоян- ство напряжения Питания промежуточного преобразователя 7 при изменении входного питающего напряжения и постоянном токе нагрузке. Это, в свою очередь, обеспечивает постоянство, вы сокого переменного напряжения на вторичной обмотке трансформатора промежуточного преобразователя 7, а следо

5

5 0 5 0

5

o 5

0

вате,пьно5 и на выходе умножителя 8 напряжения.

При уменьшении (увеличении) тока нагрузки уменьшается (увеличивается) ток подзаряда первого конденсатора умножителя 8 напряжения, следовательно, одновременно уменьшается (увеличивается) напряжение на первичной и вторичной обмотках трансформатора 9 в цепи обратной связи по току. С, выпрямителя 10 напряжение обратной связи, пропорциональное току нагрузки, поступает на вход усилителя 4 схемы управления 3. Выходное напряжение усилителя 4 изменяется в соответствии с величиной и знаком напряжения сигнала обратной связи, поступающего с выпрямителя 10. Фаза сигнала обратной связи выпрямителя 10 выбрана таким образом, что выходное напряжение усилителя 4 с помощью регулирующего элемента 2 изменяет напряжение питания промех(уточного преобразователя 7 таким образом, чтобы высокое напряжение на выходе умноткителя В стало таким же „каким было до изменения тока нагрузки. Например,, при повышении тока нагрузки выходное напряжение устройства должно падать, Бспедствие увеличения падения напряжения на внутреннем сопротивлении умножителя. Обратная связь по току обеспечивает повышение напряжения питания: промежуточного преобразователя 7 и, следовательно, возвращает прежнее значение напряжения на выходе устройства.

Таким образом, устройство обеспечивает стабилизацию выходного напряжения гфи изменении в допустимых пределах как напряжения питающей сети, так и тока нагрузки. При этом схема 1 защиты не срабатывает и не отключает вь:(ходное напряжение. При перегрузках, когда ток нагрузки-превышает заданное значение, напряжение, подаваемое с дополнительного вь прямите- ля 12 через схему 13 задержки на вход пороговой схемы 14 (триггер Рлмидта) 5 гтревьшает порог срабатъша- ния схемы 14j она переключается, транзистор 6 открывается, а транзистор 17 закрьгеается. Загорается светодиод 18 и открывается транзистор 15, который шунтирует базу регулирующего транзистора 2 на общий провод источника входного напряжения. При этом отключается напряжение стабилизатора 1, напряжение промежуточного преобразователя 7 и умножителя 8 отключается, ток в 1гагрузке отсутствует . При пропадании тока в нагрузке напряжение на обмотках транс- форматора 9 в цепи обратной связи также становится равным нулю. Ввиду наличия схемы 13 задержки сигнал на входе пороговой схемы 14 (триггер Шмидта) уменьшается до порога отпус- кания схемы 14 не сразу. Поэтому в течение длительного времени, задаваемого параметрами цепи задержки и порогом отпускания схемы 14, устройство находится в отключенном состоянии По истечении времени выдержки пороговая схема возвращается в исходное состояние: ее первый транзистор 16 закрыт, а второй 17 открыт. При этом закрывается транзистор 15, перестает шунтировать регулирукяций транзистор 2 стабилизатора напряжения 1, на выходе устройства появляется высокое напряжение. Если устройство по прежнему перегружено по току, то опять срабатывает схема 11 защиты и отключает стабилизатор 1 и выходное высокое напряжение на заданное время,

Таким образом, схема запдаты работает циклами, периодачески вклю- чая стабилизатор на короткое время для анализа состояния нагрузки. Врем включения весьма незначительно, что не создает никакой угрозы выхода из строя элементов cxer« i.

Использование предлагаемого устройства для питания электронно-лучевых трубок в телевизионных цветоана- лизирующих устройствах при возникно- вении перегрузки по току приводит к циклическому режиму работы, при котором снижается мощность, (рассеивается, в основных С1ШОВЫХ элементах), т.е. обеспечивает высокую надёжность высоковольтного источника питания, и позволяет одновременно уменьшить габариты источника за счет уменьшения радиаторов силовых транзисторов.

Формула изобретения

Высоковольтный источник питания, содержаЕций низковольтный стабилизатор постоянного напряжения, состоящий из регулирующего элемента и схе-. ы управления регулирующим элементом с усилителем постоянного тока, промежуточный преобразователь постоянного напряжения в переменное, один из выходов которого соединен с корпусом, диодно-емкостной умножитель напряжения и цепь обратной связи, состоящую из выпрямителя и трансформатора, первичная обмотка которого подключена между диодом первого каскада умножителя и корпусом, а вторичная - к входу выпрямителя, выход которого подключен к входу усилителя постоянного тока схемы управления регулирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, при перегрузке по току путем сокращения потерь в нем, в него введены дополнительный выпрямитель, схема задержки, триггер Шмидта и транзистор, причем вход дополнительного вьтрямителя подключен к вторичной обмотке трансформатора в цепи обратной связи, а выход через схемы задержки - к входу триггера Шмидта, выход которого подключен к базе транзистора, коллектор которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а эмиттер - к общему выводу источника входного напряжения.

Ток нагрузки

тока nepeipt/ /fu

9ык трансу). 9

9ык,

ьтр.

Г2

%/jr. Схемы 3Offef}. /J

8ш. схемы

Щ

икз mpQHS. fS

8ых

JOKjjipu котором

cpa an/Saer защита

{iMi poSontSotfua

: ::: :- J/l№os Offfrfi/Cffffw

Фи. 2

Высоковольтный источник питания относится к преобразовательной технике и может быть использован при проектировании источников питания электронно-лучевых трубок. Целью изобретения является повьгагение надежности работы устройства при перегрузке по току путем сокращения потерь. Схема защиты 11 не срабатывает и не отключает выходное напряжение. При перегрузках отключается напряжение на выходе стабилизатора(С) 1, напряжение промежуточного преобразователя 7 и умножителя 8 и ток в нагрузке отсутствует. Наличие схемы задержки 13 и выбор ее параметров обеспечивает отключенное состояние 01. После истечения времени выдержки прекращается шунтирование регулирующего транзистора 2 и на выходе С1 появляется высокое напряжение. Схема зап1лты 1 1 работает циклами, периодически включая стабилизатор на короткое время для анализа состояния нагрузки, при котором снижается мощность, рассеиваемая в основных силовых элементах. Повьш1ение надежности обеспечивается введением схемы задержки, триггера Шмидта и транзистора 15, шунтирующего регулирующий транзистор 2 с 1. 2 ил. S (Л «о -о 1ЧЭ со 4 оо ND

Редактор Л.Веселовская

Составитель И,Войтович

Техред ОЛ ортвай Корректор Е.Сирохман

Заказ 2984/50Тираж 836 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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