Высоковольтный стабилизатор тока Советский патент 1981 года по МПК G05F1/52 

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным стабилизаторам постоянного тока содержащим в качестве регулирующего элемента вакуумный триод, и может быть использовано для стабилизации разрядного тока газовых лазеров. Известен электронный стабилизато напряжения компенсационного типа, состоящий из регулирующей лампы и усилительной лампы, в катодную цепь которой включен п-р-п транзистор. На вход транзистора подается сигнал отклонения 1. Недостатком такого устройства яв ляется то, что при стабилизации высоких напряжений в качестве усилительной лампы используются высоковольтные вакуумные триоды, у которы управляющее напряжение сетка-катод составляет сотни вольт, при этом диапазон стабилизации резко сужается, ухудшается надежность стабилиза тора. Известен также высоковольтный ст билизатор тока, состоящий из высоко вольтного триода, в катодную цепь которого включен полевой транзистор 2. Недостатки, приведенные выше, характерны и в этом случае. Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный стабилизатор тока, содержащий последовательно со.единенные регулирующуюэлектронную лампу и транзистор, включенные между нагрузкой и общей шиной. Такая схема позволяет получить очень высокое динамическое сопротивление, так как дингишческое сопротивление транзистора умножается на коэффициент усиления лампы 3. Однако такая схема накладывает условие - лампа должна запираться при небольших сеточных напряжениях. Существует много триодов, которые выдерживают напряжения и токи и по этим параметрам подходят для работы в схеме высоковольтного стабилизатора. Но стабилизатор обладает тем недостатком, что отсечка тока при требуемых ВЫСОКИХанодных напряжениях наступает при сеточных напряжениях порядка сотен вольт. Напряжение на коллекторе транзистора склгщывается из напряжения отсечки и постоянного смешения на сетке лампыv При большом диапазоне стабилизации тока напряжение на коллекторе меняется в больших пределах и достигает значительной величины (сотни вольт). Это зат-i рудняет выбор транзистора и, кроме того, могут возникать режимы, превышающие предельные режимы транзистора, что приводит к выходу его из строя.

Цель изобретения - расширение диапазона стабилизации тока и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в высоковольтный стабилизатор тока введены управляемый делитель .напряжения на оптроне с фоторезисте- ром и светодиодом и согласующий узел, вход которого подключен к точке соединения коллектора транзистора с катодом электронной регулирующей лампы, а выход к светодйоду, оптически связанному с фоторезистором, причем указанный делитель напряжения входом соединен с выводом, для подключения источника смещения, а выходом - к управляющему электроду регулирующей электронной лампы.

Повышение надежности и расширение диапазона стабилизации достигается поддержанием постоянного потенциала на коллекторе транзистора за счет введения обратной связи.

На чертеже представлена принципиальная схема высоковольтного стабилизатора тока;

Устройство содержит последовательно соединенные регулирующую электронную лампу 1 и транзистор 2, Управляющий электрод регулирующей лампы 1 соединен со средней точкой управляемого делителя 3 и 4, напряжения подключенного входом к отрицательному источнику смещения и состоящего из резистора 3 и оптрона 4 на фоторезисторе 5 и светодиоде 6, а катод регулирующей лампы через согласующий узел 7 подключен к светодйоду б, оптически связанному с фоторезистором 5. Нагрузка 8 с датчиком 9 тока подключены к источнику питания, а управляющий электрод транзистора 2 подключен через усилитель к датчику 9 тока.

.Устройство работает следующим образом.

При изменении заданной величины тока от действия- любого возмущающего фактора изменение его передается в цепь управления режимом транзистора 2 и лампы 1. При увеличении тока транзистор 2 и лампа 1 призакрываются, при уменьшении - приоткрываются. Изменение режима транзистора 2 приводит через согласующий узел 7 к изменению тока, протекающего через светодиод 6. Меняются яркость свечения светодиода 6, сопротивление фоторе-, зистора 5. В зависимости от изменения сопротивления фоторезистора нап- ряжение управляющего электрода (сетки) лампы устанавливается таким, что напряжение на коллекторе транзистора поддерживается постоянным. Отработка возмущающего воздействия ведется путем изменения режима только лампы, а транзистор в этом случае выполняет роль чувствительного элемента и работает в одной рабочей точке. Это дает возможность использовать транзисторы с низкими предельными напряжениями, атакже значительно повысить надежность работы устройства в целом, так как введенная дополнительная цепь .выполняет функции защиты транзистора от перегрузок. Кроме того, за счет

0 поддержания постоянным потенциала коллектора расширяется диапазон изменения тока нагрузки.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор позволяет расширить диапазон стабилизации тока и повысить надежность его схемы.

Формула изобретения

0 Высоковольтный стабилизатор тока, содержащий последовательно соединенные регулирующую электронную лампу и транзистор, включенные между нагрузкой и общей шиной, отличаю5 щ и и с я тем, что, с целью расшире- ния диапазона регулирования выходного тока и повышения надежности, в него введены управляемый делитель напряжения на оптроне с фоторезистором и

Q светодиодом и согласующий узел, вход которого подключен к точке соединения коллектора транзистора с катодом регулирующей электронной лампы, а выход - к светодйоду, оптически связанному с фоторезистором, причем указанный делитель напряжения входом соединен с выводом для подключения источника смещения, а выходом - к управляющему электроду регулирующей электронной лампы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Приборы для научнь1х исследований, 1972, N 2, с. 90-94.