Высоковольтный стабилизированныйиСТОчНиК пОСТОяННОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/64 H02M3/335 

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении высоковольтных источников питания электрической и радиоэлектронной аппаратура различного назначения.

Известен стабилизированный источник высокого напряжения, содержащий непрерывный стабилизатор постоянного напряжения со сравнивающим узлом, подсоединенный входом к выходам для подключения постоянного питающего напряжения, а выходом - ко вхйду преобразователя постоянного напря жения в переменное, выход которого через блок умножения напряжения подключен к делителю выходного напряжения, подсоединенному к выводам для подключения нагрузки, причем в цепь обратной связи включен полевой транзистор, затвор которого соединен с выходом делителя выходного напряжения, исток - с входом сравнивающего блока и через.дополнительно введенный резистор - с общей шиной, а сток с выходом Henpei iBHoro стабилизатора постоянного напряжений 1.

Недостатками данного устройства являются относительно низкая надежность, большие габариты и вес, обусловленные нгшичием потенциально ненадежных крупногабаритных высоковольтных резисторов выходного делителя напряжения, нелинейная зависимость выходного напряжения от опорного, что определяется зависимостью сопротивления высоковольтных резисторов от приложенного к ним напряжения, а также расход мощности на выходном

10 высоковольтн 1 делителе, что особенно заметно в случае малой выходной мощности источника.

Наиболее близкий к предлагаемс 4у высоковольтный стабилизированный исtsточник постоянного напряжения, содержгиций нёпресвюный стабилизатор постоянного напряжения со сравнивающим узлом, подсоединекиый входом к выводам для подключения постоянного

20 питающего напряжения, а выходом - ко входу преобразователя постоянного напряжения в переменное, выход которого подключен ко входу умножителя, соединенного с выходной цепью, высо-25ковольтный электрод, соединенный с выходом умножителя, измерительный электрод, ключ, соедииеиный с измерительным электродом, усилитель переменного напряжения, соединенный с

30 измерительным электродом, и зкран

между указанными электродами, механически соединенный с механизмом перемещения, который электрически соединен с указанным ключом, .причем вход усилителя .переменного напряжения через демодулятор соединен со входом сравнивающего узла 2 .

Однако высокие технические характеристики такого источника достигнуты введением целого ряда узлов, в том числе экрана и механизма перемещения,, который, как всякая механическая система, недостаточно надежен при длительной непрерывной работе и увеличивает вес и габариты.

Цель изобретения - повышение на-. ,дежности « улучшение массогабаритных показателей источника.

Поставленная цель достигается тем что высоковольтный стабилизированный источник постоянного нат1ряжения снабжен заземленным электродом, центральная часть которого выполнена в виде тонкой упругой мембраны (Г на которой укреплен тенэорезистор, соеди-ненный через последовательно соединенные тензометрический преобразователь и усилитель постоянного тока со входом сравнивающего узла непрерывного стабилизатора постоянного напряжения.

На чертеже представлена структурная схема высоковольтного стабилизированного источника постоянного напряжения.

Источник содержит непрерывный стабилизатор 1 постоянного напряжения, включающий и себя регулирукхций элемент 2, сравнивающий узел источник 4 опорного напряжения. Выход стабилизатора 1 постоянного напряжения соединен со входом преобразователя 5 постоянного напряжения в переменное/ выход которого соединен со входом умножителя б напряжения. Выход умножителя б напряжения связан с эыходной цепью и высокопотендиальным электродом 7, параллельно которому установлен заземленный электрод 8, На тонкой металлической мембране заземленного элект ода 8 механическизакреплен тензореэистор 9, соединен,.ный со входом тензометрического. преобразователя 10.

Выход тензометрического преобразователя 10 через усилитель 11 постоянного тока соединен со входом сравнивающего узла 3 непрерывного стабилизатора 1 постоянного тока.

Источник работает следующим образом.с

Входное питающее напряжение через непрерывный стабилизатор 1 постоянного напряжения поступает на вход преобразователя 5, преобразуется в высокое переменное напряжение и постпает на вход умножителя 6 напряжения Умноженное и выпрямленное напряжение подается на выход источника и на высокопотендисшьный электрод 7, параллельно которому установлен заземленный .электрод 8. При этом-между высокопотенциальным и заземленным электродами возникают электростатические силы, вызывающие упругую деформацик) мембраны заземленного электрода, что приводит к изменению сопротивления тенэорезистора 9. .

Тензометрический преобразователь 10 преобразует сопротивление тензорезистора 9в напряжение, которое через усилитель 11 постоянного тока поступает на вход сравнивающего узла 3, где сравнивается с опорным напряжением, ..

Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет отрицательной обратной связи, поддерживающей раве.нство опорного напряжения обратной связи на входе сравнивающего узла при колебаниях входного питающего . напряжения и изменениях тока нагрузки.

При повышении питающего напряжени на входе 1 или при уменьшении тока нагрузки выходное напряжение умножителя 6 стремится увеличиваться, что приводит к увеличению напряжения обратной связи. При этом сравнивающий узел 3 вырабатывает сигнал, запирающий регулирующий элемент 2, что приводит к уменьшению напряжения на входе преобразователя постоянного напряжения в переменное 5 и уменьшению выходного напряжения умножителя 6 до момента восстановления равенства опорного напряжения и напряжения обратной связи. При снижении питающего напряжения или при увеличении тока нагрузки выходное напряжение умножителя б стремится уменьшиться, .что приводит к уменьшению напряжения обратной связи .

При этом сравнивающий узел 3 вырабатывает сигнал, открывающий регулирующий элемент 2, что приводит к увеличению напряжения на входе пре-. образователя 5 и у1величению выходного напряжения умножителя 6 до мo eнта восстановления равенства опорного напряжения и напряжения обратной связи.

Регулировка величины выходного напряжения осуществляется изменением опорного напряжения.

В высоковольтном стабилизированном источнике постоянного напряжения по сравнению с известным значительно повышена надежность за счет исключв ния механически движущихся узлов, а также улучшены массогабаритные показатели.

Указанные выше преимущества предлагаемого технического, решения особенно существенны при создании Оортовых маломощных высоковольтных источников Питания, предназначенных для длительной непрерывной работы в системах электростатической защиты

космических аппаратов от заряженных частиц радиационных поясов Земли.

Формула изобретения

Высоковольтный Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий непрерывный стабилизатор постоянного напряжения со сравнивающим узлом, подсоединенные входом к выводам для подключения постоянного питакхвего напряжения, а выходом- ко входу преобразователя постоянного напршкеНия в переменное, выход которого подключен ко входу умножителя, соедииениого с выходной цепью и высокопотеицигшь11ым электродом, от личаючийся тем, что, с целью повьооения надежности и улучшения массогабаритных показателей, он снабжен заземленным электродом, центрсшьИс1Я часть которого выполнена в виде тонкой уйругой мембраны, на которой 5 укреплен теизорезистор, соединенный через последовательно соединенные теизометрический преобразбватель и усилитель постоянного тока со входом сравнивагацего узла непрерывного стабилизатора постоянного иапряжеиия.

0

Источники информации принятые во внимание при экспертизе.

кл. G 05 F 1/64, 1978. ,

7 I