Вентильно-конденсаторный умножи-ТЕль НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02M7/10 

Изобретение относится к вентильно конденсаторным умножителям напряжени и может быть использовано в приборостроении для получения постоянного напряжения до 30 кВ. Известен вентильно-конденсаторный умножитель напряжения, выполненный. в видеоматрицы с пространственной объемной решеткой из перекрещи.вающихс вентильных и конденсаторных элементов П1« В таком блоке конденсаторные элементы установлены перпендикулярно вентильным элементам так,что образуются П-образные звенья, каждая половина которых изолируется с помощью- изоляционных перегородок. Такая установка элементов в блоке обеспечи вает высокую электрическую npo4HOCTb но увеличивает габариты блока. Наиболее близким техническим решением предлагаемому изобретению является каскадный умножитель напряж ния, представляющий собой коробку,в которой размещены модули, состоящие , из конденсаторных элементов и диодов, соединенных между собой с помощью контактных лент 2 . Конденсаторы в модуле расположены по обеим сторонам диодов параллельно их поверхностям. Модули в коробке устанавливаются так, что конденсаторные элементы образуют две параллельные плоскости вдоль продольных стенок коробки. Третью плоскость между конденсаторами образуют диоды. При такой установке элементов умножителя между торцами двух сопря- . гаемых ковденсаторов в каждой плоское- ти действует напряжение, равное удвоенному напряжению на конденсаторе., Для умножителя напряжения, содержащего один ряд последовательно соединенных зарядных конденсаторов и один ряд последовательно соединенных разрядных конденсаторов, связанных цепочкой диодов, это напряжение рав3но учетверенному амплитудному значе нию умножаемого напряжения. Повышенное напряжение между сопр гаемыми конденсаторами приводит к снижению электрической прочности блока, что снижает его надежность. Вторым недостатком известного блока умножителя являются удлиненны соединительные проводники (контактны ленты), которые увеличивают площадь поверхности. Увеличенная площадь поверхности проводников, находящихся под высоким потенциалом, также приводит к снижению электрической прочности блока Цель изобретения - увеличение электрической прочности. Поставленная цель достигается тем что вёнтильно-конденсаторный умножитель напряжения , выполненный в виде матрицы с пространственной объемной решеткой из двух рядов последователь но соединенных конденсаторов и ряда вентилей, подключенных к соответству ющим конденсаторам, расположенного между рядами конденсаторов, конденсаторы в каждом ряду установлены с перекрытием по поверхности каждого следующего конденсатора и под углом к поверхности вентилей. Тангенс угла наклона конденсаторов к поверхности вентилей равен отношению толщины конденсатора к расстоянию между его выводами. На фиг.I изображена конструкция вентильно-конденсаторного умножите ля напряжения; на фиг.2 - электрическая схема умножителя; на фиг.З вид с торца при установке элементов на монтажные планки. Вёнтильно-конденсаторный умножитель напряжения содержит последовательно соединенные зарядные конден саторы 1, разрядные конденсаторы 2, вентили (диоды) 3, которые соединяются с помощью соединителей 4. В такой схеме умножителя между обкладками каждого конденсатора 1 (2) и между противоположными вьшодами вентилей 3 действует удвоенное амплитудное значение умножаемого напряжения. В умножителе вентили 3 располагаются между рядами зарядных 1 и разря ных 2 конденсаторов. В каждом ряду конденсаторы устанавливаются с перекрытием по поверхности и под углом к поверхности вентилей 3. Угол накло 0 на конденсаторов 1 и 2 к поверхности вентилей 3 определяется геометрическими размерами конденсаторов из соотношения-t(i где eL угол наклона конденсаторов 1 и 2 к поверхности вентилей 3; толщина конденсаторов 1(2); ширина конденсаторов 1 (2); расстояние от края конденсатора до его вывода в направлении ширины; (Н-2С)- расстояние между выводами конденсаторов. Такое расположение конденсаторов 1 (2) приводит к тому, что поверхности (обкладки) конденсаторов 1 и 2, находящиеся под одинаковым потенциалом, соприкасаются друг с другом, разнопотенциальные поверхности ока- зываются разнесенными на удвоенную толщину конденсаторов 1 (2) , а соединяемые их выводы расположены наиболее близко, напротив один другого. При работе между разнополярными поверхностями сопрягаемых конденсаторов 1 (2) действует учетверенное амплитудное значение умножаемого напряжения, но это не приводит к электрическому пробою, так как эти поверхности разнесен на удвоеннзЬо толщину конденсаторов 1 С2) , которые в свою очередь, расчитань на у-двоенное амплитудное значение умножаемого напряжения. Наиболее близкое расположение выводов элементов приводит к укорачиванию соединительных проводников, что повьш1ает электрическую прочность. Таким образом, увеличение электрической прочности умножителя достигается тем, что сопрйгаемые конденсаторы соприкасаются равнопотенциальными поверхностями, и соединительные роводники оказываются наиболее коротими. Для повьшхения механической прочноси соединения элементов целесообразо производить с помощью монтажных ланок, которые одновременно являются несущей конструкцией.

Формула изобретения 1. Вентильно-конденсаторньй умножитель напряжения, выполненный в внде Матрицы с пространственной объемной решеткой из двух рядов последователь но соединенных конденсаторов и ряда вентилей, подключенных к соответствукяцим конденсаторам, расположенного между рядами конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью увеличения электрической прочности, конденсаторы в каждом ряду установлены с перекрытием по-поверхности каждого следующего конденсатора и под углом к поверхности вентипей.

2. Умножитель по п.1, отличающийся тем, что тангенс угла наклона конденсаторов к .поверх ности вентилей равен отношению толщины конденсатора к расстоянию между его выводами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № А55435, кл. Н 02 М 7/10, 21.06.72.

2.Заявка ФРГ № 2533720, кл. Н 02 М 7/10, 28.07.76 г..

-8

V