Высоковольтный стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/52 

Изобретение относится к электротехнике и нредназиачено для использования при реализации электроснабжения высоковольтной радиоэлектронной апнаратуры напряжением отрицательной относительно шины нулевого нотенциала нолярноети.

Целью изобретения является повышение качества стабилизации.

На чертеже представлена функциональная схема высоковольтного стабилизирован- HOi O источника постоянного напряжения.

Устройство содержит высоковольтный выпрямитель 1, регулирующий высоковольтный тетрод 2, первый источник 3 экранного н-а- пряжения, первый вспомогательный источник 4 питания, 1араметрический стабилизатор напряжения, состояпхий из стабилитронов 5 и 6 и балластного резистора 7 и имею- nuni два выхода, усилитель сигнала рассо- г.часовапия, выполненный на двойном трио- ;ie 8 и токоограничивающих резисторах 9-11 делите. П) (потенциометр) 12 напряжения, фильтрующий конденсатор 13, резистор 14 смещения, маломопшый высоковольтный тетрод 15, второй источник 16 экранного па- пряжения, второй вспомогательный источник 17 питания. Позициями 18 и 19 на схеме обозначены соответственно плюсовой и минусовой выходные выводы устройства, предназначенные для подключения нагрузки. Вход высоковольтного выпрямителя 1 соединен с входными выводами устройства, предназначенными для подключения первичного иеточ|п-1ка питания. Катод и экранная сетка регулируюп1его высоковольтного тетрода 2 подключены к выходной цени источника 3 экранного напряжения. Фильтрующий конденсатор 13 включен между соедипепным с шиной нулевого нотенциала плюсовы.м 18 и минусовым 19 выходными выводами устройства. Вход параметрического стабилизатора 5-7 соединен с выходом вспомогательного источника 4 пита- пия. Одип из входных выводов делителя 12 напряжения нодк. почен к плюсовому выходному выводу 18 устройства (к шине нулевого потенциала). Опорный вход уеи:жте- ля сигнала рассогласования (одна из сеток двойного триода 8 - вывод резистора 11) соединен с первым выходом параметрического стабилизатора 5-7 напряжения (с выводами стабилитрона 6), а сигнальный вход (другая сетка двойного триода 8 - вывод резистора 11) - с выходом делителя 12 напряжения. Анод маломощного высоковольтного тетрода 15 подключен к плюсовому нолюеу вспомогательного источника 17 питания, катод - к минусовому полюсу источника 16 экранного напряжения и через резистор 14 смещения - к минусовому полюсу вспомогательного источника 17 питания, а экранная сетка - к плюсовому полюсу источника 16 экранного напряжения.

0

5

0

5

5

0

5

0

5

Катод регулирующего высоковольтного тетрода 2 соединен с минусовым полюсом высоковольтного выпрямителя 1, анод - с минусовым выходным выводом 19 устройства, плюсовым полюеом вспомогательного источника 4 питания и минусовым полюсом источника 16 экранного напряжения, а управляющая сетка - с минусовым полюсом вспомогательного источника 17 питания. Питающий вход усилителя сигнала рассогласования (объединенные выводы резисторов 9 и 10 - вывод резистора 11) подключен к второму выходу параметрического стабилизатора 5-7 напряжения (к необъединенным выводам Стабилизаторов 5 и 6), а выход - к цепи управляющей сетки маломощного высоковольтного тетрода 15. Другой входной вывод делителя 12 напряжения соединен с соответствующим выводом второго выхода параметрического стабилизатора 5-7 напряжения (с объединенным выводом стабилитрона 6 и резистора 7). Плюсовой полюс высоковольтного выпрямителя 1 подключен непосредственно к плюсовому выходному выводу 18 устройства.

Высоковольтный стабилизированный источник постоянного напряжения работает следующим образом.

При изменении напряжения па выходе выеоковольтного выпрямителя 1 напряжение на выходных выводах 18 и 19 изменяется па величину нестабильности. Это, в свою очередь, приводит к изменепию режимов двойного триода 8, маломощного высоковольтного тетрода 15 и изменению напряжепия на резисторе 14 смещения. Изменение напряжепия смещения на управляющей сетке высо- ковольтпого тетрода 2 обеспечивает изменение напряжения на анод-катоде регулирующего высоковольтного тетрода 2, компенсирующее изменение напряжения па выходе выпрямителя 1. Таким образом, величина выходного напряжепия источника сохраняется неизменной.

В известных стабилизированных источниках постоянного напряжения е регулирующим высоковольтным тетродом, включенным в минусовую щину, паразитные емкости конденсаторов, дросселей, выпрямителей и трансформаторов щунтируют регулирующий элемент. При малых токах нагрузки подавление перемепной составляющей па выходе стабилизированного источника про исходит только за счет выходного конденсатора фильтра. Шунтирование регулирующего элемента паразитными емкостями может привести к самовозбуждепию источника. Поэтому требуется введение фазосдвигаю- щих RC-цепочек в усилитель сигнала рассогласования, что, в свою очередь, приводит к увеличению инерционности источника и, следовательно, к уменьшению стабильности выходного напряжения. Величина паразитной емкости высоковольтных конденсаторов, например типа К75-15, может достигать значения 1000 пФ. А максимальное значение проходной паразитной емкости высоковольтного тетрода типа ПП1-0,5/10 не превышает 4-6 пФ.

Высоковольтный стабилизированный источник на выходное напряжение 13 кВ при токе нагрузки 1-3 мА должен иметь падение напряжения на регулирующей лампе 1 -1,5 кВ. Максимальное статическое сопротивление регулирующей лампы при токе 1 мА будет равно 1500 кОм. А реактивное сопротивление паразитной емкости всего лишь одного конденсатора выпрямителя 200 кОм, если источник питается от сетевого напряжения с частотой 400 Гц и схема выпрямления двухполупериодная по переменной составляющей. Следовательно, регулирующая лампа по переменной составляющей зашун- тирована сопротивлением, которое в 7,5 раз меньще чем статическое сопротивление регулирующей лампы. Подавление переменной составляющей на выходе источника будет происходить простым делением между паразитными емкостями выпрямителя, щунтирую- щими анод-катод регулирующей лампы, и емкостью выходного фильтрующего конденсатора. При импульсной нагрузке, особенно когда происходит сброс тока, паразитная емкость препятствует переходу регулирующей лампы из одного режима в другой, затягивая время переходного процесса. В указанном примере постоянная времени равняется примерно 1,5 мс.

В предложенном высоковольтном стабилизированном источнике постоянного напряжения за счет включения регулирующего высоковольтного тетрода 2 в минусовую тину все паразитные емкости выпрямителя 1 включены параллельно фильтрующему конденсатору выпрямителя 1 и способствуют подавлению переменной составляющей выпрямленного напряжения, не влияя на работу самого источника.

Формула изобретения

Высоковольтный стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий высоковольтный выпрямитель, вход которого соединен с входными выводами устройства, предназначенными для подключения первичной питающей сети, регулирующий высоковольтный тетрод, катод и экранная сетка которого подключены к выход0

5

0

5

0

5

0

5

ной цепи первого источника экранного напряжения, фильтрующий конденсатор, включенный между соединенным с щиной нулевого потенциала плюсовым и минусовым выходными выводами устройства, предназначенными для подключения нагрузки, параметрический стабилизатор напряжения, вход которого соединен с выходом первого вспомогательного источника питания, делитель напряжения, один из входных выводов которого подключен к плюсовому выходному выводу устройства, усилитель сигнала рассогласования, выполненный на двойном триоде и соединенный опорным входом с первым выходом параметрического стабилизатора напряжения, а сигнальным входом - с выходом делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стабилизации, в него введены маломощный высоковольтный тетрод, второй источник экранного напряжения, второй вспомогательный источник питания и резистор смещения, а параметрический стабилизатор напряжения выполнен с вторым выходом, причем анод маломощного высоковольтного тетрода подключен к плюсовому полюсу второго вспомогательного источника питания, катод - к минусовому полюсу второго источника экранного напряжения и через резистор смещения - к минусовому полюсу второго вспомогательного источника питания, а экранная сетка - к плюсовому полюсу второго источника экранного напряжения, катод регулирующего высоковольтного тетрода соединен с минусовым полюсом высоковольтного выпрямителя, анод - с минусовым выходным выводом устройства, плюсовым полюсом первого вспомогательного источника питания и минусовым полюсом второго источника экранного напряжения, а управляющая сетка - с минусовым плюсом второго вспомогательного источника питания, питающий вход усилителя сигнала рассогласования подк,1ючен к второму выходу параметрического стабилизатора напряжения, а выход - к цепи управляюн-1еи сетки маломощного высоковольтного тетрода, другой входной вывод делителя напряжения соединен с соответствую1цим выводом второго выхода параметрического стабилизатора па- пряжения, а плюсовой полюс высоковольтного выпрямителя подключен непосредственно к плюсовому выходному выводу устройства.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания высоковольтной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение качества стабилизации. Благодаря включению регулируюа1,его высоковольтного тетрода 2 в минусовую шину и соответствуюшему построению канала обратной связи с введением в него резистора 14 смешения, маломощного высоковольтного тетрода 15, дополнительного источника 16 экранного напряжения и дополнительного вспомогательного источника 17 питания исключается шунтирование регулирую- шего высоковольтного тетрода 2 паразитными емкостями выпрямителя 1, которые в данном случае включаются параллельно фильт- руюш,ему конденсатору выпрямителя 1 и способствуют подавлению переменной сос- тавляюшей выпрямленного напряжения. 1 ил. (Л со со СП со сд