Высоковольтный сглаживающий электронный фильтр Советский патент 1988 года по МПК H02M1/14 

оо

OS

to

ГчЭ tsD

подключения нагрузкИ 20, между которыми включены определенным образом дополнительно введенный электронно-лучевой вентиль (ЭЛВ) 2,- титрон 7 и усилитель 14, соединенный одним из выходов с базой транзистора 6, кол- лектор-эмиттерным переходом включенным между катодом 10 титрона 7 и объединенными минусами источников , 18. При этом усилитель 14 снабжен дополнительным неинвертирующим выводом, соединенным с выходом низкого напряжения дополнительно введенного резистивного делителя 13 на два выхода - высокого и низкого. Между источНИКОМ I8 и нагрузкой 20 включена цепочка из резистора 16, зашунтирован- ного конденсатором 15, и резистора 17. С помощью усилителя 14, транзистора 6, титрона 7 и ЭЛВ 2 напряжения на резисторах 21, 22 делителя 13 и рзисторов 16, 17 подцержнваются в заданном соотношении, что исключает переменную составляющую на ускоряющем электроде 4 ЭЛВ 2 к па конденсаторе 15, Б результате напряжения на нагрузке не имеет пульсаций. Высокая точность поддержания соотношения напряжений на коллекторе и ускоряющем электроде ЭЛВ 2 позволяет использовать последний при низких коллекторных напряже1шях. 1 ил.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в источниках вторичного питания. Цель изобретения - повышение КПД и коэффициента сглаживания фильтра. Устройство содержит высоковольтный 18 и дополнительный 1 источники постоянного напряжения , а также выходной вывод для

t

Изобретение относится к электро- технике и может быть.использовано в качестве сглаживающего фильтра в источниках вторичного электропитания при напряжении в несколько тысяч или несколько десятков тысяч вольт, например, при проектировании рентгеновских и электронно-лучевых технологических установок.

Цель изобретения - повышение КПД и коэффициента сглаживания фильтра.

На чертеже приведена электрическая схема высоковольтного сглаживающего электронного фильтра.

Высоковольтный фильтр включает дополнительный источник 1 литания, электронно-лучевой вентиль (ЭЛВ) 2, катод 3 ЭЛВ, ускоряющий электрод 4 ЭЛВ, коллектор 5 ЭЛВ, транзистор 6, титрон 7, управляющий электрод 8 титрона, ускоряющий электрод 9 титрона, катод 10 титрона, экранирующий электрод 11 титрона, анод 12 титрона, резистив- ный делитель 13, усилитель 14, пер- вый конденсатор 15, первый 16 и второй 17 резисторы, высоковольтный источник 18 питания, второй конденсатор 19, нагрузку 20, а также резисторы 21 и 22 резистивного делителя.

Предлагаемый сглаживающий фильтр содержит входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно входного напряжения высоковольтного источника i 8 питания и нагрузки 20 5 транзистор 6 и электроннузо лампу-титрон 7, два резистора и два конденсатора, причем одни вьшоды первых резистора 16 и конденсатора 15 подключены к входному выводу, ОД1-Ш вьгао- ды вторых резистора 17 и конденсатора 19 подключены к выходному, выводу, свободные выводы первого ковденсато- ра 15 и резисторов 16 и 17 соединены между собой , а свободный вывод второго конденсатора 19 подключен к общему выводу, дополнителы-1ый источник 1 питания с двумя вывода1«я положительной полярности и одним выводом отрицательной полярности, соединенным с входным выводом, резистив- ньш делитель 13 на.два выхода высокого и низкого напряжения, включенный между входным и выводами, ЭЛБ. 2, содержащий катод 3 и коллектор 5, подключенные соответственно к входному и выходному выводам, и ускоряющий электрод 4, соединенный с выхо- дом высокого напряжения резистивного делителя 13 и анодом 12 титрона . 7, усилитель, один вход которого соединен с одним входом пол:ожительной полярности дополнительного источника 1 питания, инвертирующий вход подключен к общей точке соединения первого конденсатора 15 и двух резисторов 16 и 17, а неинвертируюший - к выходу низкого напряжения делител-я 13, его выход соединен с базой транзистора 6, а общий вывод -, с эмиттером транзистора 6, входным выводом, а также с управляющим 8 и экранирующим 11 электродами титрона 7, катод 10 которого соединен с коллектором транзистора 6, а ускоряющий электрод 9 - с другим выходом положительной полярности дополнительного источника 1 питания.

Устройство работает следуюш м образом.

Напряжение от высоковольтного источника 18 дита1адя прикладывается к делителю 13 и через параллельно вклю- че1-юые конденсатор 19 и нагрузку 20

к последовательно включенным резисторам 16 и 17, а также к коллектору и катоду ЭЛВ 2, .

Рез нстор 16 в первый момент включения блокируется заряжаюпдасмся конденсатором 15, при, этом напряжение на инвертирующем входе усилителя 14 относительно его общего вывода оказывается практически равным нулю. Напряжение на последовательно включенных резисторах 21 и 22 отлично от нуля и определяется минимальным остаточным напряжением коллектор эмиттер и анод-катод последовательно включенных транзистора и титрона. В результате этого обеспечивается высокое напряжение на коллекторе 5 и низкое на ускоряющем электроде 4, ЭЛВ 2 заперт.

Конденсатор 19 заряжается от высоковольтного источника 18 питания через последовательно включенные резисторы 16 и 17. К последним в первый момент времени включения прикла- дьшается напряжение, равное напряжению высоковольтного источника 18 пи- такия,

При этом напряжение на конденсаторе 15 увеличивается. При некотором значении напряжения, несколько превышающем напряжение на неинвертирующем входе усилителя 14, ток через транзистор 6 и титрон -7 уменьшается, а напряжение на ускоряющем электроде 4 ЭЛВ 2 увеличивается. ЭЛВ 2 открывается.

В установившемся режиме напряжения gg ходными выводами положительной поляр- на резисторах 16 и 21 равны, а напря- ности и одним выводом отрицательно жения на последовательно включенных резисторах 22, 21 и 16, 17 зависят от

полярности, соединенным с входным выводом, а также усилитель с входным, выходным и общим выводами, причем одкоэффициента деления этих делителей и

0

поддерживаются в заданном соотношении с помощью усилителя 14, транзистора 6, титрона 7 и ЭЛВ 2.

Ток, протекаюп нй через ЭЛВ 2, зависит от приложенного к ускоряющему электроду высокого напряжения, снимаемого с последовательно включенных резисторов 21 и 22, и подчиняется степени 3/2,

Постоянная времени инерционного RC-звена, состоящего из резисторов 16, 17 и конденсатора 15, выбрана намного больше периода пульсаций,

5 поэтому на конденсаторе 15 напряжение практически очищено от пульсащ-гй н является опорным. Это напряжение срав- ьшвается на входе уси.тштеля 14 с напряжением, поступающим на пеинверти0 Рующий вход усилителя 14 с делителя 13..

Так как напряже1шя на ускоряющем электроде 4 и конденсаторе 15 связаны между .собой вполне опреде5 ленньзм постоянным соотношением, то папряжение на ускоряющем электроде ЭЛВ 2, как и на конденсаторе 15, не имеет практически переменной составляющей .

0 Поэтому ЭЛЕ 2 пропускает постоянный ток, величина которого не зависит от переменной составляющей на входе фильтра, и напряжение на нагрузке оказывается очищенным от пульg саций.

Высокая точность поддержания соотношения напряжений на коллекторе и ускоряющем электроде ЭЛВ позволяет использовать в предлагаемом фильцре ЭЛВ

Q при низких.коллекторных напряжениях, т.е. получить высокий КПД.

Формула изобретения

Высоковольтньй сглаживающий электронный фильтр, содержащий входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно входного напряжения высоковольтного источника питания и нагрузки, последовательный регули- элемент, включающий транзистор и электронную лампу титрон, два резистора, два конденсатора, дополниг тельный источник питаШ1Я с двумя выходными выводами положительной поляр- ности и одним выводом отрицательно

полярности, соединенным с входным выводом, а также усилитель с входным, выходным и общим выводами, причем одни выводы первых резистора и конденсатора подключе1а1 к входному выводу, одни и 1воды вторых резистора и конденсатора подключены к выходному выводу, свободные выводы первого конденсатора и резисторов соединены между собой, а свободный вывод второго конденсатора подключен к общему вывоДу, один входной усилителя сое- IQ на два выхода - высокого и низкого динен с первым выходным выводом поло- напряжения, включе1|ный между входным жительной полярности дополнительного и общим выводами, и электронно-луче- источника питания, его второй входной вой вентиль, катод и коллектор кото- вывод подключен к общей точке соеди- рого подключены соответственно к нения первого конденсатора и двух ре- ig входному и выходному выводам,а ускозисторов, его выходной вывод соединен с базой транзистора, а общий вывод - с эмиттером транзистора, входным выводом, а также с управляющим и экранирукяздам эле:ктродами титрона, 20 катод которого соединен с коллектором транзистора, а ускоряющий электрод ряющий электрод - к выходу высокого напряжения резистивного делителя и аноду титрона, причем указанный до- полнительньй вывод усилителя соединен с выходом низкого напряжения ре- зистивного делителя.

с другим выходным выводом положительной полярности дополнительного источника питания,, отличающий- с я тем что, с целью повышения КПД и коэффициента сглаживания, указанный усилитель вьтолнен с дополнительным неинвертирзгющим выводом и дополнительно введены резистивный делитель

ряющий электрод - к выходу высокого напряжения резистивного делителя и аноду титрона, причем указанный до- полнительньй вывод усилителя соединен с выходом низкого напряжения ре- зистивного делителя.