Устройство для питания подогревателя катода Советский патент 1993 года по МПК H05B1/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания подогревателей электронных приборов, например, кинескопов, электронных ламп, магнетронов и пр.,а также для подключения электрических схем, эксплуатируемых совместно с ними, например, электрической схемы телевизионного приемника.

Известное устройство для питания подогревателя катода содержит вторичный источник питания, например трансформатор, двухполупериодный выпрямительный мост, подогреватель, первый резистор отрицательной обратной связи, второй резистор ограничения тока базы транзистора, третий резистор времязадающей цепи, конденсатор .времязадающей цепи, потенциометр регулирования обратной связи, транзистор, регулирующий ток через подогреватель и полевой транзистор цепи обратной связи.

Сущность работы его в следующем. При подключении устройства к сети переменного тока напряжение выходной обмотки трансформатора распределяется между подогревателем катода и мостом. В момент подключения холодный подогреватель имеет низкое сопротивление, поэтому большая часть напряжения падает на мосте, имеющем значительно большее сопротивление за счет действия отрицательной обратной связи по току транзистора. При разогреве подогревателя напряжение на нем возрастает до номинальной величины, определяемой положением движка потенциометра.

Известное устройство обеспечивает плавное нарастание тока через подогреватель и постепенный разогрев катода. Однако, при его работе невозможно определить достаточна ли мощность переменного тока через подогреватель (определяющая температуру разогрева катода), по достижении которой на анод электронного прибора (кинескопа, например), можно подать высокое напряжение без ущерба для активного материала катода. В случае, когда катод не разогрет до номинальной температуры, а на анод подано высокое напряжение, происходит вырыв частиц активного материала с его поверхности за счет действия электрических сил и снижение эмиссионной способности катода,то есть происходит осыпание катода. Отсутствие информации о достижении подогревателем номинальной мощности ограничивает функциональные возможности известного устройства для питания подогревателя катода.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для питания подогревателя катода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для питания подогревателя катода, содержащем вторичный источник питания переменным током, первый, второй и

третий резисторы, конденсатор, потенциометр, двухполупериодный выпрямительный мост, подогреватель, биполярный и полевой транзисторы, при этом к выходу источника (трансформатора) подключены последова0 тельно соединенные подогреватель и диагональ моста по переменному току, а к положительному выводу диагонали моста по постоянному току подключены коллектор биполярного транзистора и первый рези5 стор, соединенный с базой его через сток- исток полевого транзистора, при этом эмиттер биполярного транзистора через параллельно соединенные второй резистор и потенциометр соединен с общей точкой, со0 единенной через конденсатор с затвором полевого транзистора, который через третий резистор соединен с движком потенциометра, введены дополнительный двухполупериодный выпрямительный мост,

5 диагональю переменного тока подсоединенный к выводам для подключения подогревателя, дополнительный конденсатор, четвертый резистор и реле контроля мощности подогревателя, снабженное выходным

0 замыкающим контактом, токовой обмоткой и обмоткой напряжения, шунтированной дополнительным конденсатором и подключенной через четвертый резистор к вьТводам постоянного тока дополнительного двухпо5 лупериодного выпрямительного моста, при этом выводы второго резистора потенциометра и конденсатора со стороны отрицательного вывода моста соединены с этим выводом моста через токовую обмотку упо0 мянутого реле, кроме того, введены пятый резистор и симистор, силовые выводы которого включены между входным и выходным выводами устройства, а управляющий вход симистора через пятый . резистор подклю5 чен к выводам выходного замыкающего контакта упомянутого реле. Сущность заявляемого решения заключается в том, что введенные двухполупериодный выпрямительный мост, реле контроля мощности подо0 гревателя, симистор и др. вышеперечисленные элементы в совокупности позволяют по достижении подогревателем номинальной мощности, а следовательно, и температуры, автоматически подключать

5 зависимые электрические схемы к сети переменного тока. При этом сохраняются положительные свойства прототипа и приобретаются дополнительные положительные качества. Отличительные от прототипа признаки определяют новизну заявленного

устройства, а совокупность признаков приводит к достижению положительного эффекта. В известных в науке и технике решениях данная совокупность признаков не обнаружена, что свидетельствует о существенных отличиях заявленного решения.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства. Устройство содержит вторичный источник питания 1, двухполупериодный мост 2 переменного тока, подогреватель 3, биполярный транзистор 4, второй резистор 5, полевой транзистор 6, первый резистор 7, потенциометр 8, конденсатор 9, обмотку 10 тока реле контроля мощности, реле контроля мощности 11, дополнительный двухполупериодный выпрямительный мост 12 переменного тока, третий резистор 13, обмотку 14 напряжения реле контроля мощности, дополнительный конденсатор 15, четвертый резистор 16, симистор 17, пятый резистор 18.

Устройство содержит следующие элек- тические связи. К выводам вторичного источника питания 1 (например, трансформатора) подключена диагональ переменного тока двухполупериодного выпрямительного моста переменного тока 2 через нагреватель 3. К положительному выводу диагонали по постоянному току моста 2 подключены коллектор транзистора 4 и через резистор 5 сток полевого транзистора 6, исток которого подключен к базе транзистора 4. Эмиттер транзистора 4 через параллельно соединенные резистор 7 и потенциометр 8 соединен с общей точкой соединения конденсатора 9 и токовой обмотки 10 реле контроля мощности 11, которая соединяет общую точку с отрицательным выводом диагонали по постоянному току выпрямительного моста 2. Конденсатор 9 соединяет общую точку с затвором полевого транзистора 6 и через резистор 13 с движком потенциометра 8. Параллельно подогревателю 3 подключена диагональ переменного тока дополнительного моста 12. Обмотка напряжения 14 реле контроля мощности 11 зашунтирована дополнительным конденсатором 15 и через резистор 16 подключена к диагонали по постоянному току дополнительного моста 12. Реле контроля мощности 11 содержит пару выходных замыкающих контактов, которые подключены параллельно управляющему вводу симистора 17 через резистор 18. Силовые выводы симистора 17 соединяют входные Вх вводы с выходными Вых выводами устройства.

Устройство работает следующим образом.

При включении трансформатора 1 в сеть переменного тока на выходе выпрямительного моста 2 появляется постоянное напряжение. В начальный момент времени напряжение на конденсаторе 9 и на затворе транзистора 6 равно нулю. При этом транзистор 6 открыт и по цепи + моста 2, резистор 5, транзистор 6, база-эмиттер транзистора 4, резистор 7, токовая обмотка 10 и - моста 2 протекает ток базы транзистора 4, при котором он открыт по току кол- 0 лектора. Ток коллектора, протекающий по цепи + моста 2, коллектор-эмиттер транзистора 4, резистор 7, токовая обмотка 10, 2 моста 2, создает падение напряжения на резисторе 7, часть которого, определяемая

5 положением движка потенциометра 8, поступает через резистор 13 на затвор полевого транзистора 6 и ограничивает величину тока стока, а следовательно, и тока базы транзистора 4, что приводит к ограниче0 ниюдока коллектора транзистора 4, т.е. тока через подогреватель 3. При достаточной отрицательной обратной связи, устанавливаемой движком потенциометра 8, сопротивление регулирующего транзистора

5 4 велико, поэтому при включении большая часть напряжения с выхода трансформатора 1 падает на мосте 2, а меньшая на подогревателе 3, сопротивление которого в холодном состоянии мало. При разогреве

0 подогревателя 3 его сопротивление возрастает, что и приводит к перераспределению напряжения с трансформатора 1: на подогревателе 3 возрастает до номинального значения, а на мосте 2 уменьшается. При

5 монотонном возрастании тока через подогреватель 3 и напряжения на нем мощность переменного тока, потребляемого на нагрев, а следовательно, и температура подогревателя 3, повышаются. По достижении

0 номинальных величин тока и напряжения на подогревателе 3 постоянное напряжение на обмотке напряжения 14 реле контроля мощности 11, снимаемое с моста 12 и поступающее через фильтр 15-16, а также

5 постоянный ток диагонали моста 2, проходящий через токовую обмотку 10, становятся достаточными для срабатывания реле 11. При срабатывании реле 11 его выходные замыкающие контакты замыкаются и в цепь

0 управления симистора 17 через резистор 18 и управляющий электрод симистора 17 поступает ток, открывающий симистор 17. При этом вход сети переменного тока подключается к выходу устройства.

5Положительный эффект заключается в том, что расширяются функциональные возможности устройства. Действительно, описываемое устройство, сохраняя такие преимущества устройства - прототипа,как обеспечение плавности нарастания тока через подогреватель и, как следствие, повышение срока службы подогревателя катода и самого катода, позволяет использовать его для автоматического подключения электрической схемы по достижении на подогревателе номинальной мощности переменного тока.

Формула изобретения Устройство для питания подогревателя катода, содержащее вторичный источник переменного тока, три резистора, потенциометр, двухполупериодный выпрямительный мост, биполярный транзистор, полевой транзистор и конденсатор, причем один из выводов вторичного источника предназначен для подключения одного из выводов подогревателя, один из выводов диагонали переменного тока предназначен для подключения второго вывода подогревателя, а другой соединен с вторым выводом вторичного источника, положительный вывод моста соединен с коллектором биполярного транзистора и через первый резистор - со стоком полевого транзистора, связанного истоком с базой биполярного транзистора, эмиттер которого соединен с первыми выводами второго резистора и потенциометра, затвор полевого транзистора соединен с первым выводом конденсатора, а

0

5

0

5

0

через третий резистор-с движком потенциометра, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования сигнала о достижении подогревателем номинальной мощности, в устройство введены дополнительный двухполупериодный выпрямительный мост, диагональю переменного тока подсоединенный к выводам для подключения подогревателя, дополнительный конденсатор, четвертый резистор и реле контроля мощности подогревателя, снабженное выходным замыкающим контактом, токовой обмоткой и обмоткой напряжения, шунтированной дополнительным конденсатором и подключенной через четвертый резистор к выводам постоянного тока дополнительного двухполупе- риодного выпрямительного моста, при этом выводы второго резистора, потенциометра и конденсатора соединены с отрицательным выводом моста через токовую обмотку упомянутого реле, кроме того, введены пятый резистор и симистор, силовые выводы которого включены между входным и выходным выводами устройства, а управляющий вход симистора через пятый резистор подключен к выводам выходного замыкающего контакта упомянутого реле.

Использование: для питания подогревателей электронных приборов. Сущность изобретения: в устройство для питания подогревателя 3 катода, содержащее вторичный источник 1 переменного тока, три резистора 5, 7, 13, потенциометр 8, выпрямительный мост 2, биполярный транзистор 4, полевой транзистор 6 и конденсатор 9, введены дополнительный выпрямительный мост 12, дополнительный конденсатор 15, четвертый 16 и пятый 18 резисторы, реле 11 контроля мощности подогревателя 3, снабженное выходным замыкающим контактом, токовой обмоткой 10 и обмоткой 14 напряжения, а также симистор 17, силовые выводы которого включены между входным и выходным выводами устройства, а управляющий вход через пятый резистор 18 подключен к выводам выходного замыкающего контакта реле 11 контроля мощности, что позволяет расширить функциональные возможности устройства путем формирования сигнала о достижении подогревателем номинальной мощности. 1 ил. т (Л С