Регулируемый стабилизатор высокого напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M3/24 G05F1/56 

ел

ю

ю

X)

(

U(p (фиг, 2 к) держит силоаой ключ 1 в запертом состоянии и напряжение сети Uu не поступает на первичную обмотку резонаноюго высоковольтного трансформатора 2, Счетчик блока 7

запуска первым импульс(5М

7(е)

10

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания радиотехнической аппаратуры.

Цель изобретения - повышение КПД. На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого регулируемого стабилизатора высокого напряжения; на фиг. 2(а-к)- временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит силовой ключ 1, резонансный выcoкoвoльтньп транс- 15 форматор 2, диодно-емкостный умножитель 3 напряжения, делитель А переменного напряжения, делитель 5 постоянного напряжения, компаратор 6, блок 7 запуска (например, в виде генерато- 20 ния Ивык (фиг.2 а) видно, что во вре- ра тактовых импульсов, счетчика им- „„ действия импульса Дет иакоп- пульсов и двух формирователей разне- ление энергии.

сенных во времени коротких импуль- Вторыми импульсами U7(5) блока сов), элементы HIDi 8,9, триггер 10, 7 запуска и llg элемента ИЛИ 9 триг- формирователь 11 нуль-сигнала, источ- 25 гер 10 приводится в состояние, запи- ник 12 управляющего напряжения. Сило- рающее силовой ключ 1. R это время вой ключ 1, резонансный высоковольтный трансформатор 2 и умножитель 3 напряжения включены последовательно между выводами для подключения первичного (сетевого) источника постоянного напряжения U и нагрузки. Вход делителя 5 постоянного напряжения соединен с выходом умножителя 3 напряжения. Входы компаратора 6 подключены к выходам делителя постоянного напряжения и источника управляющего напряжения. Вход делителя А переменного напряжения подключен к вторичной обмотке резонансного высоко- 0 вольтного трансформатора 2, а выход - к входу формирователя 11 нуль-сигнала. Вход блока 7 запуска соединен с выходом компаратора 6. Входы элемента ИЛИ 8 подключены к выходу формиро- тояние триггера 10.

вателя 11 нуль-сигнала и первому вы- Описанный процесс повторяется до ходу блока 7 запуска, а входы элемента ИЛИ 9 - к выходу компаратора 6 и второму выходу блока 7 запуска. Входы триггера Ю соединены с выходами элементов ИШi 8,9, а выход - с управляющим входом силового ключа 2.

(фиг.2 ж) и элемент ИЛИ 9 импульсом Ug (фиг.2 и) подтверждают это состояние.

Через время Т/2 блок 7 запуска первым импульсом U7(() (фиг, 2 е) и элемент ИЛИ 8 импульсом Ug (фиг,2 з) устанавливают триггер 10 в состояние, отпирающее силовой ключ 1. На вторичной обмотке трансформатора 2 наводится ЭДС и через умножитель 3 подается на детштель 5 постоянного напряжения и выход устройства. По эпюре напряженачинается колебательньй процесс в контуре, образованном вторичной обмоткой трансформатора 2 и ее суммарной емкостью. Напряжение этих колебаний и) (фиг. 2 б) с периодом Т Т через делитель 4 переменного напряжения поступает на формирователь 11 нуль-сигнала, который формирует им- .JC пульс и (фиг. 2 д) при положительном переходе напряжения U через нуль. Этим импульсом через элемент ИЛИ В триггер 10 устанав:п1вается в состояние, отпирающее силовой ключ 1. Таким образом, в резонанс с собственными колебаниями через время Т накачивается дополнительная энергия в колебательный контур. Импульсы U7(() в дальнейщем только подтверждают сос30

50

момента достижения напряжением U(5) (фиг.2 в), снимаемым с делителя 5, значения напряжения управления источника 12. Когда при очередной накачке напряжение сравнивается с , компаратор 6 формирует импульс Uf, (фиг.2 г), который через элемент ИЛИ 9 устанавливает триггер Ю в состояние, запирающее силовой ключ 1, а счетчик блогса 7 запуска в исходное (нулевое) состояние. Всегда за этим вновь повторяется колебательный процесс. Начало цикла накачки опрелоСтабилизатор работает следующим образом.

При подаче питания на управляющую часть стабилизатора счетчик блока 7 запуска и триггер 10 могут установиться в произвольное состояние. Например, триггер 10 своим напряжением

U(p (фиг, 2 к) держит силоаой ключ 1 в запертом состоянии и напряжение сети Uu не поступает на первичную обмотку резонаноюго высоковольтного трансформатора 2, Счетчик блока 7

запуска первым импульс(5М

7(е)

ния Ивык (фиг.2 а) видно, что во вре- „„ действия импульса Дет иакоп- ление энергии.

(фиг.2 ж) и элемент ИЛИ 9 импульсом Ug (фиг.2 и) подтверждают это состояние.

Через время Т/2 блок 7 запуска первым импульсом U7(() (фиг, 2 е) и элемент ИЛИ 8 импульсом Ug (фиг,2 з) устанавливают триггер 10 в состояние, отпирающее силовой ключ 1. На вторичной обмотке трансформатора 2 наводится ЭДС и через умножитель 3 подается на детштель 5 постоянного напряжения и выход устройства. По эпюре напряжеВторыми импульсами U7(5) блока 7 запуска и llg элемента ИЛИ 9 триг- гер 10 приводится в состояние, запи- рающее силовой ключ 1. R это время тояние триггера 10.

начинается колебательньй процесс в контуре, образованном вторичной обмоткой трансформатора 2 и ее суммарной емкостью. Напряжение этих колебаний и) (фиг. 2 б) с периодом Т Т через делитель 4 переменного напряжения поступает на формирователь 11 нуль-сигнала, который формирует им- пульс и (фиг. 2 д) при положительном переходе напряжения U через нуль. Этим импульсом через элемент ИЛИ В триггер 10 устанав:п1вается в состояние, отпирающее силовой ключ 1. Таким образом, в резонанс с собственными колебаниями через время Т накачивается дополнительная энергия в колебательный контур. Импульсы U7(() в дальнейщем только подтверждают сос

Описанный процесс повторяется до

0

5

момента достижения напряжением U(5) (фиг.2 в), снимаемым с делителя 5, значения напряжения управления источника 12. Когда при очередной накачке напряжение сравнивается с , компаратор 6 формирует импульс Uf, (фиг.2 г), который через элемент ИЛИ 9 устанавливает триггер Ю в состояние, запирающее силовой ключ 1, а счетчик блогса 7 запуска в исходное (нулевое) состояние. Всегда за этим вновь повторяется колебательный процесс. Начало цикла накачки опрелоляется импульсом U а конец - импульсом и6. На дальнейшую работу стабилизатора блок 7 запуска не влияет. изменении нагрузки и(или ) напряжения Ис питающей сети стабилизация выходного напряжения Ubboc осуществляется изменением времени накачки энергии до уровня U«e за время не более То/2, Используемая накачка и обеспечивает в конечном счете повышенную экономичность данного устройства ,

10

выходам делителя постоянного напряжения и источника управляюп1его напряжения, блок запуска, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, в него введены делитель переменного напряжения, формирователь нуль-сигнала, два элемента ИЛИ и триггер, а блок запуска выполнен с двумя выходами со сформированными на них сдвинутыми на 90° короткими

импульсами, причем вход делителя переменного напряжения подключен к вторичной обмотке резонансного высоизобретения jc ковоЛьтного трансформатора, а выходк входу формирователя нуль-сигнала, вход блока запуска соединен с выходом компаратора, входы одного из элементов ИЛИ подключены к выходу

Формула

Регулируемый стабилизатор высокого напряжения, содержащий силовой ключ, резонансный высоковольтный трансформатор и умножитель напряже

выходам делителя постоянного напряжения и источника управляюп1его напряжения, блок запуска, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, в него введены делитель переменного напряжения, формирователь нуль-сигнала, два элемента ИЛИ и триггер, а блок запуска выполнен с двумя выходами со сформированными на них сдвинутыми на 90° короткими

Изобретение относится к электротехнике , в частности, к источникам вторичного электропитания радиотехнической аппаратуры. Цель изобретения - повышение КПД. Силовой канал составляют последовательно включенные силовой ключ 1, резонансный высоковольтный трансформатор 2 и умножитель 3 напряжения. В канал управления входят делитель 4 переменного напряжения, делитель 5 постоянного напряжения, компаратор 6, блок 7 запуска, элементы ИЛИ 8,9, триггер 10, формирователь 11 нуль сигнала, источник 12 управляющего напряжения. Стабилизатор работает в автоколебательном режиме с широтно-импульсной модуляцией сигналов управления силовым ключом 1. Колебательный процесс происходит в контуре, образованном вторичной обмоткой трансформатора 2 и ее суммарной емкостью. В резонанс с собственными колебаниями в колебательный контур "накачивается" дополнительная энергия. При изменении нагрузки и/или напряжения питающей сети осуществляется изменение времени "накачки" энергии до уровня, определяемого управляющим напряжением источника 12. 2 ил.

ния, вк-пюченные последовательно меж- ро Формирователя нуль-сигнала и первому

выходу блока запуска, входы другого элемента ИЛИ - к выходу компаратора и второму выходу блока запуска, входы триггера соединены с выходами с выходом умножителя напряжения, ком- 25 элементов ИЛИ, а выход - с управляю- паратор, входы которого подключены к гцим входом силового ключа.

ду выводами для подключения первичного источника постоянного напряжения и нагрузки, делитель постоянного напряжения, вход которого соединен