Высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью Советский патент 1992 года по МПК H02M7/10 

обмотке, разнополярные выходы каналов соединены между собой и подключены к выводам для подключения нагрузки, один из концов первичной обмотки каждого трансформатора подключен к одному из выводов для подключения источника перемен- ного напряжения, другой вывод для подключения источника переменного напряжения образован средним выводом переключателя полярности, крайние выводы которого соединены со свободными концами первичных обмоток упомянутых трансформаторов.

В каждом канале четные вентили заменены резисторами, образующими делители напряжения, которые могут быть использованы в составе схемы измерения, а также стабилизации напряжения на нагрузке.

К недостаткам прототипа следуетчэтне- сти большие массо-габаритные показатели, обусловленные наличием двух высоковольтных делителей напряжения, а также вдвое увеличенным количеством каскадов умножения по сравнению с обычной схемой умножения напряжения, т.к. каскады с резисторами в умножении напряжения не участвуют.

Недостаток этого устройства также связан с низкой точностью измерения выходного напряжения, вызванной тем, что ток в цепи последовательно включенных нелинейных элементов (вентилей в цепи делителей напряжения) и падение напряжения на них резко изменяются при изменении величины выходного напряжения, причем по нелинейному закону.

Целью изобретения является уменьшение массо-габаритных показателей и повы- ение точности измерения выходного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что в высоковольтном преобразователе переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью блок управления полярностью выходного напряжения выполнен в виде двух транзисторов, и источников постоянного, опорного и управляющего напряжений, причем, эмиттеры транзисторов объединены в общую точку, образующую вывод для подключения источника переменного напряжения, базы транзисторов подключены, соответственно, к выходу источника опорного и выходу источника управляющего напряжений, соединенных входами с выходом источника постоянного напряжения, коллектор одного транзистора соединен с одним из концов первичной обмотки трансформатора одного канала, коллектор другого транзистора соединен с одним из концов первичной обмотки трансформатора другого канала, а свободные концы указанных первичных обмоток соединены с выходом указанного источника постоянного напряжения, при этом, однополярные входы указанных каналов соединены между собой, а их свободные другие выводы соединены с соответствующими указанными выходными выводами.

Высоковольтный преобразователь пе0 ременного напряжения в постоянное с управляющей полярностью поясняется фиг.1 и выполнен следующим образом,

Источник переменного тока 1 подключен к соединенным вместе эмиттерам тран5 зисторов 2, 3, в коллекторные цепи которых включены первичные обмотки повышающих трансформаторов 4 и 5 соответственно. Базы транзисторов 2,3 подключены соответст- венно к источникам опорного и

0 управляющего напряжений 6, 7, которые, в свою очередь, подключены к источнику постоянного напряжения 8, к которому подключены также соединенные между собой свободные концы первичных обмоток транс5 форматоров 4, 5. Вторичные обмотки трансформаторов подключены соответственно к выпрямителям-умножителям 9,10, однополярные выводы которых соединены между собой. К свободным выходам выпрямителей-умно0 жителей подключена нагрузка 11 и высоковольтный делитель напряжения 12, который может быть использован в составе схемы измерения и стабилизации выходного напряжения 13. Коэффициенты трансформации

5 трансформаторов 4, 5 и число каскадов умножения обоих каналов равны между собой.

Высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью работает

0 следующим образом.

Положим, что потенциалы баз транзисторов 2 и 3 равны, т.е. Uea Кез, при этом открыты оба транзистора и в каждом протекают равные токи. В этом случае напряжения

5 на первичных обмотках трансформаторов 4,5 равны между собой, и, следовательно, равны и напряжения на выходах умножителей. Так как однополярные выходы умножителей соединены между собой, то напряжение на

0 нагрузке равно нулю.

При изменении УбЗ относительно в ту или иную сторону изменяются напряжения на первичных обмотках трансформаторов, а напряжение на нагрузке 13 изменяется в соот5 ветствии с изменением алгебраической суммы выходных напряжений умножителей. В частности, при уменьшении потенциала базы транзистора 3, т.е. при Кез Uez.na нагрузке формируется положительное напряжение,а при КбЗ Об2 - на нагрузке отрицательное

напряжение. Высоковольтный делитель напряжения 12, подключенный параллельно нагрузке 11, позволяет с высокой точностью измерять выходное напряжение, а также использовать его для формирования напряже- ния обратной связи в системе стабилизации выходного напряжения.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет плавно осуществлять реверс выходного напряжения и измерять его с погрешностью,005%. Кроме того, предлагаемое устройство имеет значительно меньшие массо-габаритные показатели, что позволяет использовать его в сложных аналитических системах.

Формула изобретения Высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью, содержащий два канала, каждый из которых состоит из трансформатора, первичная обмотка которого через блок управления полярностью выходного напряжения соединена с источником переменного напряжения, а вторичная обмотка соединена с входом блока умножения напряжения, два выходных вывода, один из которых заземлен, для подключения нагрузки, высоковольтный делитель напряжения, включенный между

выходными выводами, и схему измерения и стабилизации выходного напряжения, о f личающийся тем. что, с целью умень шения массогабаритных показателей и повышения точности измерения выходною напряжения, блок управления полярностью выходного напряжения выполнен в виде двух транзисторов, и источников постоянного, опорного и управляющего напряжений, причем эмиттеры транзисторов объединены в общую точку, образующую вывод для подключения источника переменного напряжения, базы транзисторов подключены соответственно к выходу источника опорного и выходу источника управляющего напряжений, соединенных входами с выходом источника постоянного напряжения, коллектор одного транзистора соединен с одним из концов первичной обмотки трансформатора одного канала, коллектор другого транзистора соединен с одним из концов первичной обмотки трансформатора другого канала, а свободные концы указанных первичных обмоток соединены с выходом указанного источника постоянного напряжения, при этом однополярные выходы указанных каналов соединены между собой, а их свободные другие выводы соединены с соответствующими указанными выходными выводами.

Использование1 изобретение может быть использовано в высоковольтных источниках питания постоянного тока, где требуется повышенная точность и плавное изменение полярности выходного напряжения. Сущность изобретения: устройство включает источник переменного тока 1, подключенный к объединенным эмиттерам Изобретение относится к электропреобразовательной технике и может быть использовано в высоковольтных источниках питания постоянного тока где требуется повышенная точность и плавное изменение полярности выходного напряжения Известны высоковольтные преобразователи, содержащие два канала преобразо- вания переменного напряжения в транзисторов 2, 3, в коллекторные цепи которых включены первичные обмотки повышающих трансформаторов 4, 5 соответственно. Базы транзисторов 2, 3 подключены к источникам опорного и управляющего напряжения (делители 6, 7) соответственно, а соединенные между собой свободные концы первичных обмоток трансформаторов 4, 5 подключены к источнику постоянного напряжения 8. Вторичные обмотки трансформаторов подключены соответственно к выпрямителям умножителям 9, 10, однополярные выводы которых соединены между собой. К свободным выходам выпрямителей-умножителей подключены нагрузка 11 и высоковольтный делитель напряжения 12, юторый может быть использован в составе схемы измерения и стабилизации выходного напряжения 13 Коэффициенты трансформации трансфер маторов 4, 5 и число каскадов умножителя обоих каналов равны между собой. Указанное выполнение устройства позволяет плавно осуществлять реверс выходного напряжения и измерять его с наименьшей погрешностью. 1 ил постоянное и переключатель полярности выходного напряжения Прототипом является высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемо полярностью 3. содержащий переключатель полярности и 2 канала, каждый из которых состоит из трансформатора с первичной и втори,ной обмотками и выпрямителя с vмчoжeниeм напряжения, подключенного к шоричнои сл с Ivl XI СП 00 ю Сл)

Г

о+ и