Высоковольтный источник постоянного напряжения для полупроводниковых детекторов Советский патент 1979 года по МПК H02M3/335 

3. 65 1)сложность конструкции, связанная с наличием блока умножения и блока сга билиэацни выходного напряжения низковольтного преобразователя. 2)сложность регулировки уровня выходного высокого -напряжения, связанная с изменением йапряжения питания преобразователя. Цель изобретения - упрощение схемы источника и упрощение процесса регулировки выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что высоковольтный источник постоянного напряжения для полупроводниковых детекторов, содержащий низковольтный преобразователь сетевого напряжения в постоянное, переменный резистор, повышающий трансформатор, вторичная обмотка ко торого связана со входом выпрямителя, выход которого подключен к выходным ылводам, снабжен блоком установки уровня, дискриминатором уровня, одновибратором и ключом, причем ныход дискриминатора уровня через одновибратор соединен с управл;як щим входом ключа, выход которого заземлен, а рабочпяй вход подключен к началу первичной обмотки повышаю щего трансформатора, конец которой через перемейный резистор соединен с выходом низковольтного преобразователя сетевого -, напряжения в постоянное и с рабочим вхо дом дискриминатора уровня, управлякишй вход которого соединен с выходом блока установки уровня. На чертеже представлена структурная схема высоковольтного источника постоян ного напряжения для ППД, у которого бло установки уровня 1 подключен к, управляю щему рходу дискриминатора уровня 2, выход которого соединен со входом одновиб ратора 3, низковольтный преобразователь 4 сетевого напряжения в Достоянное, , который через переменный резистор 5 я первичную обмотку повышающего трансформатора 6 подключен ко входу ключа 7, и выпрямитель 8, Устройство работает следующим образом При включении низковольтного преобразователя 4 сетевого напряжения в постоянное через переменный резистор 5, первичную обмотку повыщаюшего трансформатора 6 н ключ 7 начинает протекать ток, возрастакший по закону: Ь/ ,(i-e ), где Е - напряжение низковольтного источника питания 4; 6 Т. - значение переменного сопротивления 5; .L - индуктивность первичной обмотки трансформатора 6. При разложении зависимости (l) в ряд видно, что нарастание тока (если принять R/L 1/ происходит по закону, близкому к линейному: i/-Rt 1 Et ULr-ztirr-TV , По такому же закону изменяется капряжение в- точке А, являющейся входом дискриминатора уровня 2. При достижении напряжением в точке А величины, установленной блоком установки уровня 1, происходит срабатывание дискриминатора уровня 2. Выходной импульс; этого дискриминатора запускает одновибратор 3, который вырабатывает импульс, запирающий ключ 7. К моменту запирания ключа 7 вмагнитном поле повышающего трансформатора 6 запасена энергияW(Li)- Эта энергия стремится поддержать jOK в цепи в момент отключения ключа 7. При этом в точке Б появляется положительный выброс напряжения, пропорциональный энергии, запасенной в магнитном поле трансформа -27тора 6, т.е. пропорциональный „-.„ (квадf fпор рату тока, соответствукхцего порогу ераг jе- j, tбатываний дискриминатора уровня.2). Рабочей является именно эта положительная часть импульса по следукицим соображениям: а)ее амплитуда в широких пределах не зависит от напряжения низковольтного источника питания 1, так как i j,pp всегда меньще, ; б)ее амплитуду легко регулировать с помощью переменного сопротивления 5 или с помощью блока установки уровня 1, оставляя величину переменного сопроти&ления 5 постоянной. Длительность паузы одновибратора 3 выбирается произвольно в зависимости от требований мощности на выходе устройства. Единственное требование к одновибратору - время восстановления должно быть всегда меньще, чем время достижения током величиньНпор. Импульсы высокого напряжения со вторичной обмотки повыщакицего трансформатора 6 подаются на выпрямитель 8,с выхода которого снимается требуемое постоянное высокое напряжение для питания ППД. Высоковольтный источник постоянного напряжения для ППД обладает рядом прекмущесгв перед известными устройствами аналогичного назначения, а именно: 1.Упрошена схема источника, так как в нем отсутствует стабилизатор напряжения компенсационного типа, содержащий три трансформатора, схему сравнения, задающий генератор, усилитель мощности и два выпрямителя. 2.Введением блока установки уровня 1 упрощается регулировка величины выходного и 1сокого напряжения. Дополнительными преимуществами являются следухзшие: 1.Благодаря предложенной структурной схеме высоковольтного источника питания для ПОД при его конструировании и эксплуатации не возникают проблемы, связанные с гальванической развязкой между низковольтной входной цепью и высоковольтной выходной. 2.Достигается уменьшение габаритов повышающего трансформатора .6, так как при стандартных выходных напряжени$пс преобразователя 4 амплитуда рабочего выброса достигает 15О В, что позволяет выбирать достаточно низкий доэффитшент трансформации, 3.Независимость выходного высокого напряжения в широких пределах от напряжения низковольтного преобразователя 4 позволяет применять в качестве последне го портативные батареи или аккумуляторы что дает возможность использовать предложенное изобретение в переносных полевых спектрометрах. Формула изобретения Высоковольтный источник постоянного на№р51жения для полупроводниковых детекторов, содержащий низковольтный преобразователь сетевого напряжения в постоянное, переменный резистор, повышающий трансформатор, вторичная обмотка которого связйна со входом выпрямителя, выход которого подключен к выходным выводам, отличающий ся тем, что, с целью упрощения схемы источника и упрощения процесса регулировки выходного напряжения, ,он снабжен блоком установки уровня, дискриминатором уровня, одновибратором и ключом, причем выход дискриминатора уровня через оцновибратор соединен с управляющим входом ключа, выход которого заземлен, а рабочий вход подключен к началу первичной обмотки повышающего трансформатора, конец которой че(рез переменный резистор соединен с и 1ходом ни овольтного преобразователя сетевого напряжения в постоянное и с рабочим входом дискриминатора уров ня, управл5пощий вход которого соединен с выходом блока установки уровня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Замора Т. Е. и др. Автоматически регулируемый источник питания фотоэлектронного умножителя. Приборы и техника эксперимента , 1975, № 2, с. 167-169. 2.Установка спектрометрическая СЭС2-03. Техническое описание к инструкция по эксплуатации, 1974, стр. 1517.

выход