Умножитель напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M7/10 

1334

из-резисторов 7 включен между катодом последнего из диодов 3 и свободным выводом последнего конденсатора второй цепочки, образующим выходной вывод 8. Свободный вывод первого конденсатора первой цепочки образует общий вывод, свободный вывод последнего конденсатора этой же цепочки через коммутатор 6 соединен со свободным выводом первого конденсатора второй цепочки. Введение коммутатора

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении импульсных источников высокого и сверхвысокого напряжения.

Цель изобретения - упрощение устройства при одновременном увеличении выходного напряжения.

На чертеже представлена электрическая схема умнояштеля напряжения.

Умножитель напряжения состоит из первой цепочкиJ включающей М последовательно соединенных конденсаторов 1, второй цепочки из М последовательно соединенных конденсаторов 2 и диодной цепочки из 2М последовательно соединенных диодов 3, Свободный вывод первого конденсатора первой цепочки и анод первого диода диодной цепочки образуют входные выводы 4 и 5 для подключения источника питающего напряжения, причем вывод 4 являе- ется общим с одним из выходных выводов. Свободный вывод последнего конденсатора первой цепочки подключен к общей точке соединения последней парыдиодов диодной цепочки и через коммутатор 6 соединен с общей точкой соединения первого конденсатора второй цепочки с лервым из М+1 резисторов 7, свободный вывод которого соединен с анодом первого диода диодной цепочки. Последний из резисторов 7 включен между катодом последнего диода диодной цепочки и свободным выйо- дом последнего конденсатора второй цепочки, образующим выходной вывод 8, Каждая из общих точек соединения конденсаторов первой цепочки подключена к аноду соответствующего четно14

6 и резисторов 7, величина сопротивлений R которых выбирается из условия,М-Т(/2С «R «Т,/С, где ,2..., Ту - длительность импульса на нагрузке; Т - период питающего напряжения; С емкость конденсаторов, позволяет получить на нагрузке напряжение, равное 4МАд, где Ад - амплитуда входного напряжения, при минимальном количестве используемых диодов и конденсаторов. 1 ил. ,

го диода диодной цепочки. Каждая из общих точек соединения конденсаторов второй цепочки через один из оставшихся резисторов 7 подключена к катоду соответствующего четного диода.

Умножитель напряжения работает следующим образом.

В начальном состоянии коммутатор

6 выключен. На входные выводы 4 и 5 поступает переменное напряжение с амплитудой Ад. При положительной полуволне на выводе 5 первый из конденсаторов 1 заряжается до величины +АО.

При отрицательной полуволне на выводе 5 первый из конденсаторов 2 через второй диод 3 и первые два резистора 7 заряжается до напряжения +2Ад. Остальные конденсаторы первой

и второй цецочек при положительной полуволне на выводе 5 заряжаются до напряжения +2Ао каж,цый. При этом заряд каждого конденсатора осуществляется через цепь из двух резисторов.

Процесс заряда конденсаторов в наихудшем случае (например, первого конденсатора второй цепочки) определяется постоянной времени 2R С/2 (два последовательно включенных конденсатора емкос тью С заряжаются через два сопротивления). Для эффективного заряда емкостей необходимо выполнение условия или где 1 - длительность периода питающего напряжения на входных выводах.

После того, как напряжение на выходе возрастает до величины 2MA (М последовательно.включенных кон- денсаторов второй цепочки, заряженных до напряжения +2Ад каждый), включается коммутатор 6, Две цепочки конденсаторов оказываются включенными последовательно. В результате напряжение на выходе 8 возрастает до 4МА,.

Необходимым условием для формирования на выходе 8 высокого напряжения заданной длительности Т„ является T «R-C/M (где R-C/M - постоянная времени разряда емкостей через .сопротивления 7). В наихудшем случае -это цепь, содержащая вторую цепочку кон- .денсатора 2, коммутатор 6, последний из диодов 3 и последнее из сопротивлений 7.

Таким образом, условием эффективной умножителя напряжения является

МТ„/С R TJC.

Формула изобретения

Умножитель напряжения, содержащий две цепочки из М последовательно соединенных конденсаторов каждая и диодную цепочку из 2М последовательно соединенных диодов, причем свободный вывод первого конденсатора первой цепочки и анод первого диода анодной цепочки образуют входные выводы для подключения источника питающего напг ряжения, один из которых является об- щим с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, свободный вывод последнего конденсатора первой цепочки подключен к общей точке соединения последней пары диодов диодной

Редактор Л.Пчолинская

Составитель Л.Устинкина Техред М.Ходанич

аказ 3976/54Тираж 659Подписное

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

10

15

20

25

30

14 .

цепочки, каждгя из общих точек соединения конденсаторов первой цепочки подключена к аноду соответствующего четного диода диодной цепочки, а свободный вывод последнего конденсатора второй цепочки образует другой выходной вывод, отличающийся тем, что, с целью упрощения при одновременном увеличении выходного напряжения, в него дополнительно введены М+1 резисторов и коммутатор, причем первый из резисторов включен между свободным выводом первого конденсатора второй цепочки и анодом первого диода диодной цепочки, последний из резисторов включен между свободным выводом последнего конденсатора второй цепочки и катодом последнего ди- ода диодной цепочки J каждый из оставшихся резисторов включен между общей точкой соединения соответствующей пары конденсаторов второй цепочки и

катодом соответствующего четного диода диодной цепочки, коммутатор

включен между общей точкой соединения указанной последней пары диодов и общей точкой соединения первого конденсатора второй цепочки с первым резистором, а величина сопротивления каждого из резисторов определяется из условия

где Т .- длительность импульса высо

М-Т,/2С i- R ,

длительность i

кого напряжения на нагрузке; . Т - длительность периода питающего напряжения;

С - емкость конденсаторов умножителя .

Корректор А. Зимокосов

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при построении импульсных источников высокого напряжения. Цель изобретения - упрощение устройства при одновременном увеличении выходного напряжения. Устройство содержит две конденсаторные цепочки по М конденсаторов в каждой, диодную цепочку из 2М диодов, М+1 резисторов и коммутатор. Конденсаторы и диоды соединены по схеме умножения напряжения, причем конденсаторы 2 второй цепочки своими общими точками соединения подключены к соответствующим общим точкам соединения диодов 3 через соот- .ветствующие резисторы 7. Первый из резисторов 7 включен между анодом первого из диодов 3, образующего входной вывод 5, и -свободным выводом первого из конденсаторов 2. Последний Q (Л со 00 4: :с