Высоковольтный управляюмый источник напряжения,преимущественно для электропневматических и электрогидравлических преобразователей Советский патент 1978 года по МПК H02M9/02 F15C1/04 

жекия 9 и турбулентный усилитель 10 с электрогидродинймическим управлением, например с использованием биполярного короииого разряда. Блокинг-генератор источника высокого напряжения 9 построен на основе малогабаритного высоковольтного трансформатора 11. При включении постоянного напряжения базовый ток транзистора 12 проходит через резистор 13, и транзистор 12 открывается. При этом перемагничивается сердечник трансформатора i по коллекторной обмотке 14. Базовая обмотка 15 в это время играет роль источника базового тока и заряжает конденсатор 16. Когда процесс перемагннчивания заканчивается, напряжение на базовой обмотке 15 HCMeaaeTj положительный заряд конденсатора 16 оказывается приложенным к базе трансформатора 11 и он запирается. Таким образом проходит fiepвый начальный импульс.

Блокинг-генератор, работая по такой схеме генерации, надежно запускается, но выходное напряжение при этом относительно мало. Для увеличения частоты генерации без изменения сопротивления резистора 13, параллельно транзистору 12 установлен конденсатор 17, который включается Б работу со второго импульса генерации. После запирания транзистора 12 (по окончании первого импульса) начинается заряд конденсатора 17, и в дальнейшем частота генератора обусловлена параметр-зми резонансюго контура, т., е. индукт виостью обмотки 14 трансформатора П и емкостью конденсатора б.

Таким образом, блокинг-ге15ератор работает со скважностью, равной 2. Моми альное выходное напряжение, с имаемое с обмотки 18 трансформатора, составляет 4,, которое подается на электроды усилителя 10 с электрогидродииамическим управлением. Дл51 получе№1я более высоких напряжений следует использовать двухтактную (Ь худшем с-пучае однотактную) схему умнол епия.

Для дискретного.управления выходным напряжением введена гслючевая схема управления. Управление осуществляется с помощью разрыва цепи питания посредством транзистора 19, включ,еиного последовательно с транзистором 12. При отпирании или запирании транзнстора 19 подается или отключается напряжение питания транзистора 12.

На вход 20 источника 9 поступает капряйсение Uy, .равное (О-:-12) В.Частота блокинггенератора составляет около 10 кгц. При частоте коммутации входного электрического сигнала 1 КГЦ на выходе блокинг-генератора появляются пучки, состоящие из пяти импульсов.

Повышенне частоты коммутации зависит от постоянных времени выходных цепей электрической схемы. Высокое сопротивление нагрузки, которым обладает промежуток между электрЬ; дами 21 и 22 усилителя 10 увеличивает время разряда выходных емкостей, поэтому параллельно эквивалентному сопротивлению нагрузки регулируемого источника напряжения включен шунтирующий резистор 23.

Для повышения помехоустойчивости преобразователя (уменьшения влияния паразитных

емкостей) на выходе схемы в потенциальную шпь включен диод 24, а для ограничения тока через преобразователь в потенциальную цепь последовательно с электродами 21, 22 - резисс тор 25.

Подстройка выходного напряжения, вызванная возможным разбросом параметров элемен. тов схемы, осуществляется изменением сопротивления резистора 13 (заменой на другой номинал). Выходное напряжение подается на

электроды 21, 22. усилителя -10, в котором сформированная в формирующем сопле 26 ламинарная свободная затопленная струя 27 распространяется в диэлектрическом канале 28, проходит через диэлектрический конус 29 с углом раскрытия, направленным в сторону приемного сопла 30 и попадает в приемное сопло. При поступлении выходного напряжения регулируемого источника напряжения на электроды 21 и 22 типа нгла-игла, размешенные в пространстве между соплом 26 и конусом 29

по обе стороны струи 27, между электродами возникает биполярный коронный разряд. При этом происходит встречное движение ионов разных знаков (знак ионов совпадает с соответствующим знаком потенциалов электродов 21 и 22), которые, встречаясь в струе 27

(например, на ее оси), рекомбинируют. При этом ламинарная струя турбулизуетсй/и выходное давление P#«t в сопле 30 уменьшается. С целью устранения гистерезиса в статических характеристиках Р, f .(Uy/y) преобQ разовгеля и приближения их к идеально релейным, во входную цепь блока управления включен пороговый элемент на основе триггера Шмитта. Гистерезис, обычно присущий триггеру Шми1та, устраняется с помощью цепи положительной обратной связи, которая подает

на вход триггера импульсы с выхода блокинггенератора, суммирующиеся с напряжением сигнала управления. При этом преобразователь срабатывает и отключается при одном и том же VyjfJ,,,,a характеристика Pf f (Uy,,;,) приб., лижается к идеальной безгистерезисной релейной характеристике.

Технико-экономические преимущества изобретения состоят в улучшении статических характеристик электропневматических (электрогидравлических) преобразователей и электро5 пневматических (электрогидравлических) систем регулирования, в которых использоваиы эти преобразователи, а также в повышении надежности работы.

Ориентировочно проведенный расчет экономической эффективности при внедрении изобретения дает срок-окупаемости порядка 1 года.

Формула изобретения

55Высоковольтный управляемый, источник напряжения, преимущественно для электропневматических и электрогидравлических преобразователей, содержащий подсоединенный к блоку питания блок управления и блокинг-генератор, состоящий из последовательно включенных

усилителя и выходного высокочастотного транс