Высоковольтный источник питания постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02M3/335 

фиг.1

113

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электроснабжения высоковольтной радиоаппаратуры, например малогабаритных телевизионных камер.

Цель изобретения - исключение высокочастотных колебаний в выходном напряжении источника.

На фиг.1 представлена электричес- кая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу в частности формирование выходного напряжения .

Высоковольтный источник питания постоянного тока содержит-(фиг.1) однотактный преобразователь 1 постоянного напряжения в переменное с транзистором 2 и высоковольтным транс форматором 3, высоковольтный выпрямитель 4, вспомогательньм диод 5, сглаживающий конденсатор 6, токоограни--- чивающий резистор 7, дополнительный транзистор 8 и формирователь 9 им- аульсов. Позицией 10 на схеме обозначен потенциальный вывод источника синхроимпульсов. Управляющий вход преобразователя 1 постоянного напряжения в- переменное (эмиттер-базовый переход транзистора 2) соединен с выходом источника синхроимпульсов (через вывод 10). Высоковольтный - выпрямитель 4 обратно включен со стороны вторичной обмотки трансформатора 3 преобразователя 1. Эмиттер-кол- лекторный переход дополнительного транзистора 8 включен через последовательно соединенные токоограничиваю- щий резистор 7 и вспомогательный диод 5 между выводами вторичной обмотки трансформатора 3 преобразователя 1. Вход формирователя 9 импульсов соединен с выходом источника синхроимпульсов (через вывод 10), а выход - с эмиттер-базовым переходом дополнительного транзистора 8. Одна обкладка сглаживающего конденсатора 6 подключена к общему выводу вспомогательного диода 5 и токоограничивающего резистора 7, а другая - к эмиттеру дополнительного транзистора 8.

На фиг.2 приведены временньге диаграммы сигналов, имеющих место при работе устройства без составных элементов источника (q) и с ними(5)

Г

На базу транзистора 2 преобразователя 1 подаются синхроимпульсы Uio

75962

отрицательной полярности, частота и длительность которых определяется стандартом разложения телевизионного сигнала передающей камеры (в частном

5 случае при вещательном стандарте частота повторения импульсов составляет 15625 Гц, а их длительность 4-8 мкс). В паузах между синхроимпульсами начиная с момента t транзистор 2 от 0 крывается и через него и первичную обмотку трансформатора 3 начинает протекать линейно возрастающий ток. К моменту прихода запирающего синхроимпульса ток в первичной обмотке

5 трансформатора 3 достигает максимального -значения, которое определяется напряжением питания преобразователя 1, индуктивностью первичной обмотки трансформатора 3 и длительностью пау- 20 зы между синхроимпульсами (tj-t). В индуктивности трансформатора 3 происходит накопление энергии. В момент tj прихода запирающего синхроимпульса и.- транзистор 2 закрывается и на

25

30

iO

его эмиттер-коллекторном переходе возникает напряжение U. Одновременно открывается высоковольтный выпрямитель 4 и накопленная энергия поступает в нагрузку.

За счет того, что время накопления энергии в несколько раз превышает время ее отдачи, рабочий импульс напряжения на транзисторе 2, а также

импульс на первичной обмотке трансформатора 3 во время обратного хода () в несколько раз превыают напряжение питания преобразователя 1. Как видно из фиг.2р, напряение Ug, на выходе высоковольтного источника, помимо пульсаций основной частоты, сэпределяемой частотой и длительностью синхроимпульсов Цо , имеет затухающие высокочастотные колебания, длительность которых превьшает длительность строчного гасящего импульса (). Эти высокочастотные колебания обусловлены индуктивностью и паразитными параметрами вторичной

обмотки трансформатора 3. Поскольку в момент t высоковольтный выпрямитель 4 закрывается, а открывающийся транзистор 2 оказывает слабое влияние на вторичную обмотку, то получается паразитный колебательный контур с малыми потерями, что приводит к большому размаху паразитных высокочастотных колебаний и длительному времени их затухания. При амплитуде

3t2)

рабочего импульса напряжение U на вторичной обмотке трансформатора 3 порядка 1000-1600 В в интервале , амплитуда паразитных высокочастотных колебаний может составлять 200-300 В, их частота 300-700 кГц, а время затухания порядка 20-25 мкс, что в несколько раз превьшает длительность строчного гасящего импульса (ti-t).

В предлагаемом устройстве формирователь 9 осуществляет формирование коротких импульсов и J., (фиг. 2 б) длительностью , равной 1-2 МКС, от заднего фронта синхроимпульса U . Эти импульсы управляют работой транзистора 8. В момент t открываются диод 5 и транзистор 8 и происходит быстрый, за время , разряд энергии, запасенной в паразитном колебательном контуре вторичной обмотки трансформатора 3 через транзистор 8 и резистор 7. Это исключает возникновение паразитного колебательного процесса. Конденсатор 6 служит для поддержания постоянного напряжения Ug на эмиттер-коллекторном переходе закрытого транзистора 8 в интервале

t..-t2.

Так как длительность открытого состояния дополнительного транзистора 8 является незначительной, дополнительные потери мощности в элементах схемы очень малы.

Применение предлагаемого высоковольтного источника в качестве источника питания малогабаритных телевизионных камер с повьппенной чувствительностью позволяет исключить пол175964

ностью высокочастотные колебания в выходном напряжении и улучшить качество получаемых телевизионных изображений.

5

Формула изобретения

Высоковольтный источник питания постоянного тока, содержащий одно10 тактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения в переменное, управляющий вход которого соединен с выходом источника синхроимпульсов , высоковольтный выпрями(5 тель, обратно включенный со стороны вторичной обмотки трансформатора преобразователя, вспомогательный ди- од, сглаживающий конденсатор и токо- ограничивающий резистор, о т л-и 20 чающийся тем, что, с целью исключения высокочастотных колебаний в выходном напряжении, в него введены дополнительный транзистор и формирователь импульсов, причем эмиттер25 коллекторный переход дополнительного транзистора включен через последовательно соединенные токоограничиваю- щий резистор и вспомогательный диод между выводами вторичной обмотки

30 трансформатора преобразователя, вход формирователя импульсов соединен с выходом источника синхроимпульсов, а выход - с эмиттер-базовым переходом дополнительного транзистора, од35 на обкладка сглаживающего конденсатора подключена к общему выводу вспомогательного диода и токоограничи- вающего резистора, а другая - к эмиттеру дополнительного транзистора.

Изобретение относится к электротехнике,- в частности к источникам L.±..LJ вторичного электропитания высоковольтной радиоаппаратуры. Целью изобретения является исключение высокочастотных колебаний в выходном напряжении источника, выполненного на основе однотактного транзисторного преобразователя 1 с обратно включен- ньм высоковольтным выпрямителем 4. Благодаря введению дополнительного транзистора 8 и формирователя 9 импульсов реализована вспомогательная цепь для быстрого разряда энергии, периодически запасаемой в паразитном колебательном контуре вторичной обмотки трансформатора 3. Это предотвращает проникновение высокочастотных помех в нагрузку источника. 2 ил. в сл 00 СП СО 05