Управляющее устройство Советский патент 1982 года по МПК H03K5/00 

(54) УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

.- . Изобретение относится к импупьсной технике и может быть использовано в при боростроении, в частности для управления лучем источника электронов. Известно управляющее устройство, содержащее регулирующий элемент и систему управления регулирующим элементом. Регулирующий элемент выполнен в виде выпрямителя с фильтром, у которого один (положительный) вывод соединен с катодом, а другой (отрицательный) - с управляющим электродом источника электронов. Источник напряжения соединен с катодом. При таком соединении получается фиксированное смещение. Система управления регулирующим элементом этого устройства снабжена разделительным трансформатором, который питает переменным напряжением регулирующий элемент и отделяет низковольтные цепи от высоковольтных; генератором, питающим первичную обмотку разделительного трансформатора перемендам напряжением, Кроме того, эта . система имеет источник постоянного напря .женин, электрически соединенный с генератором н регулирующим устройством, которое регулирет величину переменного напряжения генератора, передаваемого в разделительный трансформатор l , Однако устройство для обеспечения работы должно постоянно (на весь период работы) находиться под напряжением, что не удовлетворяет современным экономическим н техническим требованиям. Наиболее близким техническим решением к изобретению является управляющее устройство, содержащее разделительный трансформатор, первичная обмотка которого соединена через включенные разнополярно тиристоры с накопительными конденсаторами, каждый из которых через кнопочные выключатели и включенные разнополярно диоды соединен с источником переменного напряжения, управляющие элек1 роды каждого тиристора соединены через стабилитроны с накопительными конденсаторами t2 «:

Недостатком устройства является его ограниченные функхшонапьные возможности: предназначено для управления источником света и не мо;)кет использоваться для управления лучом источника электронов.j

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения управления источником электронов.

Поставленная цель достигается тем, что в управляющем устройстве, содержа- ю щем разделительный трансформатор, первичная обмотка которого соединена через включенные разнополярно тиристоры с накопительными конденсаторами, каждый из которых через кнопочные выключатели и 5 включенные разнополярно диоды соединен с источником переменного напряжения; управляющие электроды каждого тиристора соединень через стабилитроны с накопитательньгми конденсагорамв, вторичная 20 обмотка через высоковольтный блок соединена с нагрузкой, высоковольтный блок содержит блок резисторов, соединенных последовательно между собой и параллельно с контактами дистан1щонных переклю 2S чателей; одна обмоткакаждого дистанционного переключателя соединена паралельно с конденсатором и через собственные контакты дистанционного переключателя, через контакты предыдущих дистанционных пераключателей и через включенный в прямом направлении диод электрически соединена с вторичной обмоткой разделительного трансформатора; другая обмотка каждого дистанционного переключателя соединена параллельно с конденсатором и через собственные контакты Ди- станционного переключателя, через контакты последующих дистанционнык переключателей и через вю1юченный в обратном направлении диод электрически соединена с вторичной обмоткой разделительног трансформатора. На чертеже представлена схема управляющего устройства. Устройство содержит регулирующий элемент 1, блок 2 и высоковольтный блок 3, соединенные между собой с помощью разделительного трансформатора 4. Высоковольтный блок 3 электрически соединен с регулирующим элементом 1, выход которого соединен с управляющим электродом источника электронов 5 и с источником высокого напряжения (не показан на чертеже),«а вход соединен с катодом источника электронов 5. Начало первичной обмотки 6 разделительного трансформатора 4 через тиристоры 7 и 8 соединено с накопительными конденсаторами 9 и 10,

зашунтированными диодами 11 и 12 соответственно и соединены с общим полюсом устройства. Конец первичной обмот- ки 6 соединен с общим полюсом устройства.

Каждый накопительный конденсатор 9 и 10 через кнопочные выключатели 13 я 14, резисторы 15 и 16 и разнополярно включенные диоды 17 и 18 соединен с источником 19 переменного напряжения.

Управляющие электроды тиристоров 7 и 8 соединены через стабилитроны 2О и 21 соответственно и через кнопочные вьпслючатели 13 и 14 с положительными полюсами накопительных конденсаторов 9 и 1О. Накопительный конденсатор .10 положительным полюсом, а накопительный конденсатор 9 отрицательным полюсом соединены с началом первичной обмотки 6 раздеилтельного трансформатора 4.

Диод 22 высоковольтного блока 3 соединяет в прямом ( положительном) направлении начало вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4 с контактом 24 дистанционного переключателя 25, который нормально замкнут с контактом 26 дистанционного переключателя 25. Контакт 26 соединен с началом первой обмотки дистанционного переключателя 25 и с конденсатором 27, который другим выводом соединен с концом первой обмотки дистанционного переключателя 25 и с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально открытый контакт 28 дистанционного переключателя 25 электрически соединен с контактом 29 дистанционного переключателя 30, который электрически соединен с нормально замкнутым. (закрытым) контактом 31 дистанционного переключателя 30. Контакт 31 дистанционного переключателя ЗО электрически соединен с началом первой обмотки ди- . станционного- переключателя 30 и с кон- денсатором 32, другой вьюод которого соединен с концом первой обмотки дистанционного переключателя 30 и с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально открытый контакт 33 дистанционного переключателя ЗО электрически соединен с нормально закрытым (замкнутым) контактом последующего дистан1шонного переключателя. Такое включение нормально открытых контактов предыдущих дистанционных переключателей с нормально закрытым контактом последующих дистанционных переключателей вьшолняется до конечного дистанционного переключателя 34.

Контактные группы и первичные обмотки каждого дистанционного переключателя соединены указанным образом до дистан1ЩОННОГО переключателя 34. Кроме того, каждый нормально замкнутый контактj

электрически соединен с началом первой обмотки своего дистанционного переклю- чателя и с конденсатором, который другим выводом соединен с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально замкнутый контакт 35 дистанционного переключателя 34 электрически .соединен с концом вторичной обмот ки 23 разделительного трансформатора 4 и с нормально закрытым (замкнутым) контактом 36 дистанционного переключателя 34, нормально закрытый контакт 36 которого электрически соединен с нормал но закрытым контактом предыдущего дистанционного переключателя. Нормально открытый контакт 37 дистанционного переключателя 34 соединен с концом второй обмотки дистаницонного переключателя 34 и с конденсатором 38, другой вьтрд которого соединен с началом второй обмотки дистанционного переключателя 34 и через включенный в обратном направлении диод 39 - с началом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально открытые контакты 40 и 41 дистанционного переключателя 34 соединены электрически параллельно с ре. зистором 42 регулирующего элемента 1. Таким образом, нормально открытый контакт каждого дистанционного переключателя соединен с концом второй обмотки собственного дистанционного переключателя и с одним из выводов конденсатора, другой вывод которого соединен с началом второй обмотки собственного дистанционного переключателя и через включенный в обратном направлении диод 3 9 - с началом вторичной обмотки 23 разделител ного трансформатора 4. Нормально открытые контакты каждого дистанционного переключателя электрически соединены с соответствующим резистором регулирующего элемента 1, причем эти контакты электрически соединены так что при срабатывании собственного дистан ционного переключателя контакты, соединяясь между собой электрически, щунтируют (закорачивают) соответствующий резис тор регулирующего элемента 1. Управляющее устройство работает следующим образом.

При подаче электропитания устройству, например при включении этого устройства в сеть, накопительные конденсаторы 9 и 1О через диоды 17 и 18, резисторы 15 и 16 и замкнутые контакты кнопочных выключателей 13 и 14 заряжаются,. таким образом, все устройство подготовлено к работе.

При необходимости, например, увеличить яркость изображения на экране с по- МОЩЬЮ кнопочного выключателя 14 отключают электрическую сеть от накопитель- . ного конденсатора lO и включают стабилитрон 21, После такого переключения накопительный конденсатор 10 начинает разряжаться через управляющий электрод тиристора 8 и открывает его, после чего разряд накопительного конденсатора продолжается через тиристор 8. Ток разряда конденсатора 1О протекает по цепи: положительный полюс конденсатора 1О, тиристор 8, начало первичной обмотки 6, конец первичной обмотки 6 разделительного трансформатора 4, общий полюс, отридательный полюс конденсатора 1О, в результате чего во вторичной обмотке 23 наводится ЭДС с полярностью, соответствующей полярности включения диода 22. Поэтому импульс тока этой полярности через нормально закрытые контакты 24 и 26 дистанционного переключателя 25 поступает на конденсатор 27 и заряжает его. Ток импульса протекает по следующей цепи: начало вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4, диод 22, контакты 24 и 26 дистанционного пере- ключателя 25, конденсатор 27, конец вторичной обмотки 23 р азделительного трансформатора 4.Зарядившись, конденсатор 27, после окончания действия импульса разряжается через первую обмотку дистанционного переключателя 25, в которой создается магнитный поток, обеспечивающий срабатывание этого переключателя, в результате чего контакты 43 и 44 переключателя 25 замыкаются (электрически соединяюгся ежду собой, что шунтирует (закорачивает) резистор 45 регулирующего элемента 1. Такое щунтирование (закорачивание) уменьшает отрицательное напряжение на управляющем электроде источника электронов 5. В результате уменьшения отрицательного напряжения на управляющем- элек.троде ток источника электронов 5 увеличивается, что увеличивает яркость изображения. При срабатывании дистанционного переключателя 25 происходит переключение его группы контактов 24, 28, 2G и 46, 47, 48, т, е. контакт 24 при переключении соединяется электрически с нормально открытым контактом 28 дистанционного переключателя. 25, что подготавливает к работе на включение следующей дистан- дионный переключатель 30, а контакт 48 соединяется с контактом 46, подготавливая к возврату в исходное положение переключатель 25.. Важной особенностью является то, что после срабатывания дистанаионного переключателя 25 его контакты 43 и 44 остаются включенными до тех пор, пока не будет включен выключатель 13, т. е. пок не будет подан импульс обратной полярнести на вторую катушку переключателя 25. Это важно тем, что нужная яркость удерживается на экране бесконечно долго без затраты дополнительной энергии извне, т. е. обеспечивается экономия энергии внешнего источника электропитания, исключаются наводки на регулирующий элемент 1 и, следовательно, модуляция электронного луча. При необходимости дальнейшего уве- личения яркости изображения процесс повторяетйя, вьпслючатель 14 включается второй раз, в результате чего накопитель ный конденсат.ор 1О разряжается указанным образом и создает уже агорой импульс той же полярности во вторичной обмотке 23 разделительного трансформатора 4, ко тррый через диод 22, контакты 24 к 28 дистанционного переключателя 25 и контакты 29 и 31 дистанционного переключателя 30 поступает на конденсатор 32 и заряжает его. После окончания действия этого импульса конденсатор 32 разряжается через первую обмотку дистанционного переклю- чателя 30, создавая магнитный поток, который обеспечивает срабатывание этого пе реключателя, в результате его контакты 49 и 5О соединяются электрически между собой и шунтируют {закорачтают) резистор 51 регулирующего элемента 1, что уменьшает отрицательное напряжен на управляющем электроде источника электро нов, из-за чего увеличивается ток источника электронов 5 и, следовательно, яркость. При необходимости дальнейшего увеличения яркости процесс повторяется, при этом последовательно один за другим шун тируются (закорачиваются) резисторы регулирующего элемента 1. Это может продолжаться до шунтирования (зако рачивания последнего резистора 42. Важным являет ся тот факт, что все зашунтированные (закороченные) резисторы остаются закороченными без затраты энергии извне неопределенно долго; что и обеспечивает постоянство нужной яркости без лишних затрат энергии и исключает наводки на регулирующий элемент и, следовательно, модуляцию тока луча. При необходимости уменьшения яркости изображения процесс вьшолняется в обратном направлении. С помощью кнопочного выключателя 13 разъединяют накопительный конденсатор 9 с внешним источником питания и соединяют стабилитрон 2О с положительным полюсом конденсатора 9, в результате чего этот конденсатор начинает разряжаться через-управЛ51юший электрод тиристора 7 и открывает его, после чего конденсатор 9 разряжается по следующей цепи: положительный полюс конденсатора 9, общий полюс, конец первичной обмотки 6 разделительного трансформатора 4, начало той же первичной обмотки 6, тиристор 7, отрицательный полюс конденсатора 9. Это создает во вторичной обмотке 23 разделительного трансформатора 4 импульс обратной полярности, который через контакты 35 и 37 дистанционного переключателя 34 поступает на конденсатор и заряжает его. Ток отрицательного импульса протекает по следующей цепи : конец вторичнойобмот ки 23 разделительного трансформатора 4, контакты 35 и 37 дистанционного переключателя 34, конденсатор, диод 39, начало вторичной обмо-гки 23 разделительного трансформатора 4. Конденсатор после окончания действия этого импульса разряжается через вторую обмотку дистанционного переключателя 34 и создает в ней магнитный поток, который обеспечивает срабатьтание дистанционного переключателя 34, в результате чего происходит . следующее: контакт 52 этого переключателя электрически разъединяется с кон- . тактом 53, который, электрически соединяется с контактом 54 дистанционного переключателя 34,.аконтакт 35i разъединяется с контактом 37 к соединяется электрически с контактом 36 этого переключателя, т. е. дистанционного переключателя 34, контакты 40 и 41 которого разъединяются, следовательно, расшунтируют резистор 42, который, включаясь в цепь резисторов регулирующего элемента 1, увеличивает отрицательное напряжение на управляющем электроде источника элек ронов 5, что уменьшает ток источника электронов 5, следовательно, уменьшает яркость изображения.

Важным является то, что контактъ} 40 и 41 остаются разомкнутыми без затраты энергии извне. Кроме того, электрическое соединение контактов 35 и 36 дистанционного переключателя 34 между собой и с 5 контактом предыдущего дистанционного переключателя обеспечивает полную подготовку к работе предыдущего дистанционного переключателя, что дает возможность выполнить дальнейшее уменьшение яркости с помощью повторного включения кнопочного выключателя 13, что создает повторный импульс той же полярности, процесс уменьшения яркости i. повторяется в той же последовательности, как и при процессе срабатьтания дистанционного переключателя 34, с той лишь разницей, что срабатывает предыдущий ему дистанционный переключатель, следовательно, расшунтируется предыдущий резистор. Этот процесс 20 может повторяться до расшунтирования резистора 45.

Низковольтный блок 2 по данной схеме дает возможность получить разнополярные импульсы с помощью простых конструктивНЬ1Х и схемньк решений. Это важно с той точки зрения, что такое решение позволяет создать схему управления регулирующим, элементом 1 с помощью,дистанционных переключателей, связанных с группами 30 собственных контактов и резисторами регулирующего элемента. Такое построение схемы упрощает конструкцию устройства и обеспечивает надежность и удобство в эксплуатации.35

Ф о р м у л а изобретения

Управляющее устройство, содержащее 40 разделительный трансформатор, первичная обмотка которого соединена через включенные разнополярно тиристоры с накопительными конденсаторами, каждый из которых через кнопочные выключатели и включенные разнополярно диоды соединен с источником переменного напряжения; управляющие электроды каждого тиристора соединены через стабилитроны с накопительными конденсаторами, а вторичная обмотка через высоковольтный блок соединена с нагрузкой, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения управления источником электронов, высоковольтный блок содержит блок резисторов, соединенных последовательно, между собой и параллельно с контактами дистанционных переключателей ; одна обмока каждого дистанционного переключателя соединена параллельно с конденсатором и через собственные контакты дистанционного переключателя, через контакты предыдущих дистанционных переключателей и через включенный в прямом направлении диод электрически соединена с вторичной обмоткой разделительнога трансформатора другая обмотка каждого дистанционного переключателя соединена параллельно с конденсатором и через собственные контакты дистанционного переключателя, через контакты последующих дистанционных переключателей и через включенный в обратном направлении диод электрически соединена с вторичной обмоткой разделительног трансформатора.

Источники информашш, принятые во внимание при экспертизе

,/