Умножитель напряжения Советский патент 1987 года по МПК H01L25/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике получения высоких напряжений, и может быть использовано в высоковольтных устройствах, например в устройствах для высоковольтной тренировки электронных приборов.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления и увеличения надежности группь вентильных элементов и конденсаторов.

На фиг.1 представлена электрическая схема; на фиг.2 - конструкция умножителя напряжения без изоляционного контейнера на фиг.З - электрическая схема умножителя с элементами связи его с внешними цепями}на фиг.4 - вариант конструкции умножителя (без изоляционного контейнера) с изолирующими экранами, выполненными составным в виде примыкающих друг к другу частей с углублениями для размещения вентильных элементов и элемента связи, на фиг„5 - другой вариант конструкции умножителя без изоляционного контейнера, в котором изолирующие экраны выполнены в виде частей П-об разной формы, входящих одна в другую} на фиг.6 - сечение А-А на фиг.

Умножитель содержит две группы 1 и 2 конденсаторов 3, группу вентильных элементов 4 и элементы 5 связи умножителя с внешними цепями.

Группы 1 и 2 конденсаторов 3 заключены в отдельные изолирующие экраны 6, а группы вентильных элементов 4 и дополнительных элементов 5 связи также заключены в отдельные .изолирующие экраны 7-10 и установлены таким образом, что направление возрастания потенциала в каждой из групп 1,2 конденсаторов 3 и вентильных элементов 4 одинаково. Изолирующие экраны 6-10 скреплены посредством токоведущих соединителей 11,выведенных через изолирующие экраны каждой из групп элементов,, и устанолены в изоляционном контейнере 12, крышке 13 которого примыкает низкопотенциальная часть умножителя. На крьшже 13 размещены входные 14 и 15 и выходные 16 и 17 клеммы умножител напряжения.

Элементы 5 связи умножителя с внешними цепями могут быть выполнен в виде отдельного высоковольтного кабеля 18, расположенного продольно по отношению к осевым линиям групп

1

конденсаторов 3 и выведенного

5

0

5

0

через отверстие в крьпике 13 контейнера 12, или в виде совокупности высоковольтного кабеля 18 с группой балластных резисторов 19, включенных между выводом последнего конденсатора 3 выходной группы 2 и кабелем 18, а также группой дополнительных резисторов 20 и разделительных диодов 21, соединенных с высоковольтным .выводом умножителя. При этом вентильные элементы 4 могут быть выполнены в виде сборки из диодов 22 и заключены 3 изолирующие.экраны 7. Группы балластных резисторов 19 заключены в изолирующий экран 8, а. дополнительные резисторы 20 и разделительные диоды 21 помеш,ены в изолирующие экраны 9 и 10 соответственно.

Изолирующие экраны 6-10 выполнены составными и в виде частей 23 П-об- разной формы, входящих одна в другую (фиг.З) или в виде примыкаюпщх друг к другу частей 24 и 25 с углублениями 26 для размещения диодов 21 и 22 или резисторов 19 и 20 со стороны плоскости соприкосновения этих частей, причем углубления 26 в обоих частях 24 и 25 экранов 7-10 смещены относительно друг друга таким образом, что расстояние между соседними перемычками 27 углубления 26 противоположных частей экранов выбрано не менее поперечного размера любого из размещаемых элементов с учетом их собственных экранов.При этом диоды 21 и 22 и резисторы 19 и 20 помещаются в собственные изоляционные экраны 28.

Высоковольтный кабель 18 расположен внутри одного из изолирующих экранов 8-10, содержащих элементы связи, например, внутри изолирующего

5 экрана 8 с группой балластных резисторов 19, или в свободном пространстве контейнера 12 около изоляционных экранов 6 групп конденсаторов 3 и закреплен на 13 контейнера,

Q или на изоляционном экране, внутри которого он расположен.

Изолирующие экраны 6-10 могут быть расположены в различных комбинациях по отношению к плоскости, в

j которой размещены группы 1 и 2 конденсаторов 3.

Например, изолир тощие экраны 7-10 размещены с одной стороны по отношению к плоскости расположения групп

5

0

3 . 1

1 и 2 конденсаторов, или изолирующий экран 7 установлен с одной стороны,а экраны 8-10 установлены с другой стороны по отношению к плоскости расположения групп конденсаторов 3.

Кроме того, изолирующий экран 7 с вентильными элементами может быть расположен под углом по отношению к плоскости расположения групп конденсаторов.

Конструкция умножителя напряжения обеспечивает его высокую электрическую прочность, определяемую в основном материалом изоляционных экранов 6-10 и контейнера 12 при минимальных габаритах, определяемых размерами используемых элементов.

Высокая электрическая прочность в сочетании с простой сборкой и разборкой умножителя при ремонте позволяет увеличить надежность и срок службы умножителя напряжения.

Кроме того, в связи с наличием свободных воздушных полостей вокруг элементов умножителя, размещенных в изоляционньпс экранах и технологических зазорах между частями экранов, существуют конвекционные воздушные потоки, обеспечивающие дополнительный отвод тепла и тем самым охлаждение элементов умножителя, достаточное для вентильных и конденсаторных элементов, в которых активные потери мощности незначительны. Кроме

:того, со стороны крьш1ки 13 контейне- 35 ними цепями выполнены в виде высоко.ра изоляционные экраны 6-10 могут быть выполнены открытыми, так как здесь они примыкают к низкопотенци- альной части умножителя, а в указанной крышке 13 при необходимости, например использовании балластных резисторов, сделаны отверстия между клеммами умножителя, чтр позволяет резко повысить воздушный обмен вокруг элементов умножителя и обеспечить требуемое в каждом конкретном случае их охлаждение.

вольтного кабеля и группы б;алласт- i ных резисторов, включенных между выводом последнего конденсатора выходной группы конденсаторов и высоко- вольтным кабелем, причем упомянутые балластные резисторы размещены в отдельном изолирующем экране.

4.Умножитель по п.1, о т л и- 45 ч а ю щ и и с я. тем, что элементы

связи умножителя напряжения с внешними цепями, выполненные в виде группы дополнительных резисторов, соединенных с высоковольтным выводом умножи- 50 теля напряжения, размещены- в отдельном изолирующем экране..

Формула изобретения

1. Умножитель напряжения, содержащий две группы конденсаторов, каждая из которых расположена на одной осевой линии, лежащих в одной плоскости, вентильные элементы, установленные в другой плоскости, и элементы связи умножителя напряжения с внешними цепями, отличающийa

5

0

5

0

ся .тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и увеличения надежности группы вентильных элементов и конденсаторов, а также элементц связи умножителя напряжения с внешними цепями заключены в отдельные изолирующие экраны и установлены таким образом, что направление возрастания потенциала в каждой из групп конденсаторов и вентильных элементов одинаково, причем упомянутые экраны скреплены посредством токоведущих соединителей, выведенных через изолирующие экраны каходой из групп элементов, и установлены в изоляционном контейнере, к крышке которого примыкает низкопотенциальная часть умножителя напряжения,.а на упомянутой крьшке размещены входные и выходные клеммы умножителя напряжения.

2.Умножитель по п.1, о т л и- чающийся тем, что элемент связи умножителя напряжения с внешними цепями в совокупности с изолирующим экраном выполнен в виде высоковольтного кабеля, причем упомянутый высоковольтный кабель расположен продольно по отношению к осевым линиям групп конденсаторов и выведен

-через отверстие к крышке изоляционного контейнера.

3.Умножитель по п.1, о т л и- чающийся тем, что элементы

связи умножителя напряжения с внёшвольтного кабеля и группы б;алласт- ных резисторов, включенных между выводом последнего конденсатора выходной группы конденсаторов и высоко- вольтным кабелем, причем упомянутые балластные резисторы размещены в отдельном изолирующем экране.

4.Умножитель по п.1, о т л и- ч а ю щ и и с я. тем, что элементы

связи умножителя напряжения с внешни ми цепями, выполненные в виде группы дополнительных резисторов, соединенных с высоковольтным выводом умножи- теля напряжения, размещены- в отдельном изолирующем экране..

5.Умножитель по п.1, о т л и- чающийся тем, что элементы связи умноз сителя напряжения с внеш: ними цепями, выполненными в виде разделительных диодов, соединенных с высоковольтным выводом умножителя напряжения, размещены в отдельном изолирующем экране.

6.Умножитель по пп. 1-5, отличающийся тем, что изолирующие экраны выполнены составными.

7.Умножитель по пп. 1-6, о т л и- чающийся тем, что изолирующие экраны для диодов и резисторов выполнены в виде П-образных частей, входящих одна в другую.

8.Умножитель по пп. 1-6, о т л и- чающийся тем, что изолирующие экраны для диодов и резисторов выполнены в виде примыкающих друг к другу частей с углублениями для размещения упомянутых элементов с стороны плоскости соприкосновения этих частей, причем углубления в частях экранов смещены относительно друг друга таким образом, что расстояние между соседними перемычками углублений противоположных частей экранов выбрано не менее поперечного размера шобого из размещаемых элементов.

W

920746

9. Умножитель по п.t, о т л и- чающийся тем, что токоведущие соединители помещены в изолирующие экраны.

5 10. Умножитель по пп. 1-3, о т- личающийся тем, что высоковольтный кабель размещен внутри одного из изолирующих экранов.

11.Умножитель по пп. 1-3, о т- личающийся тем, что высоковольтный кабель размещен в свободном пространстве изоляционного контейнера.

12.Умножитель по пп. 1-3, о т- личающийся тем, что высоковольтный кабель закреплен на изолирующем экране, внутри которого он расположен.

13.Умножитель по пп. 1-3, о т- личающийся тем, что высоковольтный кабель закреплен на крьшкё изоляционного контейнера.

5

20

фиг. 2

Изобретение относится к области электротехники, в частности к технике получения высоких напряжений, и может быть использовано в высоковольтных устройствах, например в устройствах для высоковольтной тренировки электронных приборов. Цель изобретения - упрощение технологии изготовления и увеличение надежности. С этой целью группы вентильных элементов и конденсаторов и элементы связи умножителя с внешними цепями заключены в отдельные изолирующие экраны. Направление возрастания потенциала в каждой из групп конденсаторов и вентильных элементов одинаково, причем изолирующие экраны скреплены посредством токоведущих соединителей,выведенных через изолирующие экраны каждой из групп элементов, и установ- лены в изоляционном контейнере, к крышке которого примыкает низкопотен- циалбная часть умножителя напряжения, а на упомянутой крышке размещены входные и выходные клеммы. Элементы связи умножителя с внешними цепями могут быть выполнены в виде высоковольтного кабеля, группы балластных резисторов, группы дополнительных резисторов и разделительных диодов. 12 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л 1C со 1C vl 4

15

гг

,,

j

Редактор О. Головач

Составитель О. Ндказная

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Самборская

Заказ 278/52Тираж 699 Подписное

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

фиг.5