Умножитель напряжения Советский патент 1992 года по МПК H01L25/00 H02M7/10 

Изобретение относится ч электротехнике, а именно к электрическим высоковольтным преобразователям, и может быть использовано в блоках питания различных электронных приборов.

Известен высоковольтные умножители напряжения, состоящие из последовательно соединенных блоков, контактные элементы которых выполнены в виде установленных по контуру блока шаров, а каждый блок содержит полупроводниковые диоды, зарядный и разрядный конденсаторы. Контактные элементы, полупроводниковые диоды, зарядные и разрядные конденсаторы расположены в одной пло- скости.

Известные умножители имеют сложную конструкцию и, как следствие, низкую технологичность процесса изготовления.

Наиболее близким к предлагаемому является вентильно-конденсаторный умножитель напряжения, выполненный в виде матрицы с пространственной объемной решеткой из двух рядов последовательно соединенных конденсаторов и ряда вентилей, подключенных к соответствующим конденсаторам, расположенного между рядами конденсаторов.

Однако известный умножитель имеет жестко ориентированную конструкцию, что приводит к возникновению механических напряжений как в процессе изготовления, так и в процессе эксплуатации.

Возникновения механических напряжений снижает надежносУь устройства и приводит к выводу из строя за счет нарушения целостности элементов, наименее устойчивых к механическим воздействиям (образуются трещины, изломы, сколы и т.п).

Целью изобретения является исключение возникновения механических напряжений между элементами устройства как в процессе изготовления, так и в процессе эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, состоящем из двух рядов конденсаторов и расположенного между ними ряда вентильных элементов, между контактными поверхностями соседних конденсаторов помещены выводы вентильных элементов, конденсаторы в ряду соединены П- или зигзагообразными контактными элементами. Контактные элементы изготовлены из любого электроприводного гибкого эластичного материала, например фольги; рованной полиимидной пленки, лавсановой ,

(Л

С

xi

ел ел

W U) х«

пленки, бронзовой или любой другой фольги. Это позволяет изменять направление коммутационных связей на произвольный угол. Выводы вентильных элементов при использовании зигзагообразных контактных элементов могут располагаться или между контактной поверхностью конденсатора и контактным элементом или между сторонами контактного элемента, При использовании П-образны х контактных элементов выводы вентильных элементов расположены между контактным Элементом и поверхностью конденсатора.

Введение в устройство гибкого эластичного контактного элемента позволяет значительно снизить механическое напряжение в процессе изготовления и эксплуатации, придавать умножителю свободно ориентированную в пространстве конструкцию (в виде спирали, кольца и т.п.), повысить технологичность сборки. Независимо от требуемой формы умножителя про- ведение монтажа, обеспечивающего электрический контакт, возможно на одной и той же оснастке, конструкция которой определяется числом контактирующих элементов в схеме.

На фиг, 1 изображено устройство; на фиг. 2 - схема умножителя.

Устройство представляет собой два ряда конденсаторов 1 и расположенный между ними ряд вентильных элементов 2. Торцы конденсаторов являются контактными поверхностями.

Между контактными поверхностями соседних конденсаторов помещены выводы 3 вентильных элементов 2. Конденсаторы соединены П- или зигзагообразными контактными элементами 4, изготовленными из электропроводного гибкого эластичного материала, Это позволяет изменять направле- ние коммутационных связей на произвольный угол. Выводы вентильных элементов при использовании зигзагообразных контактных элемейтов могут располагаться или между контактной поверхностью конденсатора и контактным элементом или между сторонами контактного элемента.

Контактные элементы 4 обеспечивают электрический контакт, гибкое соединение и отсутствие жесткой механической связи между конденсаторами согласно схеме умножителя (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

На вход умножителя поступает импульсное напряжение. С приходом первого импульса конденсатор С1 заряжается через вентиль Vi до напряжения Lh « UBx. В промежуток между импульсами конденсатор С2 заряжается через диод V2 до напряжения, имеющегося на конденсаторе С1. С приходом

следующего импульса входное напряжение суммируется с напряжением на конденсаторе С2. Сумма этих напряжений Uc2 + UBX заряжает через диод /з конденсатор СЗ. Так как конденсатор СЗ соединен последовательно С конденсатором С1 на котором уже имеется напряжение Uci UBX, то напряжение, до которого зарядится конденсатор СЗ, равно Uc3 UBX. Аналогично происходит заряд всех остальных конденсаторов до напряжения Uci Uc2 ... Uc2n-i UBX. Но так как конденсаторы С1, СЗ, С5 ... С2п-1 соединены последовательно, напряжение на выходе умножителя будет ивых + Uci + Uc3 + +... Uc2n-L

Устройство имеет следующие технико- экономические преимущества. Исключается нарушение механической целостности элементов, составляющих его (конденсаторов), повышается выход годных изделий при

монтаже умножителей. Умножителю можно придавать после изготовления любую форму (спираль, кольцо). Повышается технологичность сборки. Независимо от требуемой форму умножителя изготовление его ведется на оснастке одной и той же конструкции, Формула изобретения 1. Умножитель напряжения, содержащий два ряда последовательно соединенных конденсаторов и расположенный

между ними ряд вентилей, подключенных к соответствующим конденсаторам, отличающийся тем, что, с целью снижения механических напряжений и повышения технологичности изготовления, конденсаторы соединены гибкими эластичными электропроводными контактными элементами, а выводы вентильных элементов расположены между конденсаторами и контактными элементами.

2. Умножитель по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые контактные элементы выполнены П-образными. 3. Умножитель по п. 1. отличающийся тем, что упомянутые контактные

элементы выполнены зигзагообразными.

Использование: в блоках питания различных элек ронных приборов. Умножитель напряжения содержит два ряда конденсате- ров и расположенный между ними ряд вентильных элементов Конденсаторы соединены П- или зигзагообразными контактными элементами, изготовленными из электропроводного гибкого пластичного материала Выводы вентильных элементов размещены между торцовыми поверхностями конденсаторов. 2 з.п,ф-лы, 2 ил.

US

Фиг. У

WDM

,1 ь

Czn