Стабилизатор высокого напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к области электротехники. Стабилизатор, в частностп, может быть использован для обеспечения секции записи графекона высоким напряжением, предназначенным для создания ускоряющего поля, и напряжением смещения.

В основном авторском свидетельстве № 417777 описан стабилизатор высокого напряжения, содержащий регулирующий элемент, усилитель постоянного тока, источник опорного напряжения, измерительный делитель напряжения, включенный на входе преобразователя напряжения, к выходу которого подключен умножитель напряжения. Причем последовательно с первым диодом умножителя напряжения включен конденсатор, параллельно которому через резистор подключен вход усилителя постоянного тока.

В известном стабилизаторе высокого напряжения нет регулируемого напряжения смещения, находящегося под высоким напряжением.

Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей стабилизатора путем получения дополнительного напряжения, низкого и регулируемого относительно высоковольтного зажима. Это достигается в предлагаемом стабилизаторе высокого напряжения тем, что в нем часть вторичной обмотки трансформатора преобразователя напряжения через дополнительно введенные параметрический стабилизатор переменного напряжения и потенциометр соединена с входом дополнительно введенного выпрямителя, выполненного по однополупериодной схеме удвоения напряжения, общая щина которого соединена с высоковольтным выходным зажимом устройства. На чертеже показана электрическая схема

предлагаемого стабилизатора.

Стабилизатор высокого напряжения содержит регулирующий элемент 1, усилитель 2 постоянного тока, источник 3 опорного напряжения, измерительный делитель 4 напряжения, преобразователь 5 и умножитель 6 напряжения. В анод диода 7 последнего включены конденсатор 8 и резистор 9, общая точка соединения которых подключена к входу усилителя постоянного тока и к измерительному делителю напряжения через резисторы 10, 11. К части вторичной обмотки трансформатора преобразователя напряжения подключен параметрический стабилизатор переменного напряжения, выполненный на резисторе 12 и стабилитронах 13, 14, к выходу которого присоединен потенциометр 15. Средняя точка потенциометра 15 подключена к конденсатору 16, другой вывод которого соединен со средней точкой цепи, состоящей из

последовательно включенных диодов 17, 18.

К концам этой цепи подключен конденсатор 19, при этом точка соединения анода диода 17 и конденсатора 19 присоединена к катоду диода 20 и конденсатору 21 последнего каскада умножителя 6 напряжения. Кроме того, стабилизатор содержит конденсаторы 22, 23, диод 24, конденсатор 25, диод 26 и первый каскад 27 усилителя иостоянного тока, выполненный на микросхеме 1VT401B.

Стабилизатор работает следующим образом.

Если предположить, что в некоторый момент времени источник переменного наиряжения с амплитудой напряжения Um и источник переменного напряжения на потенциометре 15 с амплитудой напряжения Um имеют полярность, обозначенную на схеме без скобок, то конденсатор 22 через диод 7 и параллельно включенный конденсатору 8 резистор 9 заряжается до напряжения, близкого к амплитуде напряжения Um, так как на резисторе 9 выделяется напряжение около 10В. Одновременно конденсатор 16 через конденсаторы 21, 23 и диод 17 заряжается до напряжения, близкого к амплитуде напряжения f/m,.

При смене полярности источника переменного напряжения на противоположную полярность конденсатор 23 заряжается через диод 24 до напряжения, близкого к 2Um. Одновременно конденсатор 19 заряжается через диод 18 и конденсаторы 21, 23 до напряжения, близкого к 2 и,п. После действия нескольких периодов переменного напряжения конденсаторы 25 и 21 заряжаются соответственно через диоды 26 и 20 до напряжений, приблизительно равных 2 f/™.

Выходное напряжение Uo снимается с двух последовательно включенных конденсаторов 21, 23 и равно 2f/TO+2Lm 4f/,n- Напряжение смеш,ения t/cM снимается с конденсатора 19 и равно 2Um. Регулирование напряжения смещения производится потенциометром 15, один из выводов которого соединен с точкой нулевого потенциала.

При изменении тока нагрузки высокого напряжения Uo изменяется постоянное напряжение после регулирующего элемента 1, так как усилитель постоянного тока охвачен отрицательной обратной связью от изменения тока нагрузки. Вследствие этого изменяется переменное напряжение Um- Поэтому напряжение, которое поступает на потенциометр 15, необходимо стабилизировать от изменения наирялсеиия сети. Стабилизатор переменного напряжения вынолнен в виде параметрического стабилизатора на резисторе 12 и стабилитронах 13, 14. Стабилизатор переменного напряжения может быть выполнен по другой электрической схеме.

Для увеличения выходной мощности стабилизатора высокого напряжения в анод диода 7 умножителя напряжения включен резистор 9. Для получения высокого напряжения с заземленным плюсом необходимо диоды 7,

17, 18, 20, 24, 26 включить в обратном направлении, а точку соединения диода 7, конденсатора 8 и резистора 9 подключить к неинвертируемому входу усилителя постоянного тока и к источнику 3 опорного напряжения 3 через

резисторы 10, 11.

Использование предлагаемого стабилизатора позволяет обеспечить секцию записи графекона высоким напряжением, необходимым для создания ускоряющего поля, и регулируемым напряжением смещения, находящимся под высоким напряжением, от одного многоступенчатого умножителя напряжения. Причем источник регулируемого напряжения смещения запитан от низковольтного источника

переменного напряжения, одии из выводов которого находится под потенциалом корпуса.

Отпадает необходимость создания отдельного источника напряжения смещения, находящегося под высоким напряжением, а также отпадает необходимость в параметрическом стабилизаторе постоянного напряжения, выполненном на высоковольтном стабилитроне. Поэтому КПД стабилизатора высокого напряжения увеличивается, а габаритно-массовые характеристики его уменьшаются.

Формула изобретения

Стабилизатор высокого напряжения по авт. св. № 417777, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем получения дополнительного

напряжения, низкого и регулируемого относительно высоковольтного зажима, часть вторичной обмотки трансформатора преобразователя напряжения через дополнительно введенные параметрический стабилизатор перемеиного напряжения и потенциометр соединена с входом дополнительно введенного выирямителя, выполненного но однополупериодной схеме удвоения напряжения, общая шина которого соединена с высоковольтным выходным зажимом устройства.