Каскадный трансформатор с упрощенной конструкцией для питания нагрузок, находящихся под потенциалом

Трансформаторный каскад относится к области электротехники и может найти применение в системах электропитания радиопередающей и радиолокационной аппаратуры. Полезная модель позволяет повысить удельные массогабаритные характеристики и надежность высокопотенциальных источников питания, а также упростить их конструкцию и технологичность. Два включенных последовательно трансформатора, одна или несколько из первичных обмоток 1 первого трансформатора 2, установленного на корпусе 3, вторичная обмотка 4 первого трансформатора соединена с первичной обмоткой 5 второго трансформатора 6, к одному из проводников согласующих обмоток подсоединена средняя точка резистивного делителя 7, один из концов которого через резистор 8 подключен к корпусу, а второй через резистор 9 подключен к выходу 10, имеющему постоянный потенциал, одна или несколько вторичных обмоток 11 второго трансформатора, установленного около катодной ножки электровакуумного прибора, подсоединены к входу выпрямителя 12, к выходу которого подключены одна или несколько нагрузок 13, или непосредственно к нагрузке.

Полезная модель относится к области электротехники и может использоваться для обеспечения питания цепей накала, смещения и откачки электровакуумных приборов, находящихся под потенциалом катода или анода электровакуумного прибора.

Известен способ обеспечения электрической прочности посредством каскадного включения трансформаторов (US 4,087,701, опубл. 1978.05.02), при котором подача электропитания на прибор, находящийся под высоким потенциалом, осуществляется путем использования нескольких включенных последовательно трансформаторов, погруженных в изолирующее вещество, обмоткам и сердечникам которых посредством резистивно-емкостного делителя подается часть высокого потенциала. Данный способ реализуется в системах питания и передачи сигналов с приборов, находящихся под потенциалом линии электропередач. Недостатком такого решения является то, что заливка одновременно с повышением электропрочности ухудшает температурный режим трансформаторов и увеличивает их массу и габариты.

Цель - повышение удельных массогабаритных характеристик и надежности высокопотенциальных источников питания, а также упрощение их конструкции и технологичности.

Поставленная цель достигается тем, что магнитопровод первого трансформатора имеет потенциал корпуса, а магнитопровод второго имеет постоянный потенциал нагрузки, например потенциал катода или анода электровакуумного прибора, а электрическая прочность обеспечивается собственной изоляцией провода, которым выполняется намотка согласующих обмоток, соответственно вторичной первого трансформатора и первичной второго трансформатора, а также подачей на один из проводов согласующих обмоток половины или части потенциала катода или анода электровакуумного прибора, снимаемого с резистивного делителя, один из концов которого соединен с катодом или анодом, а второй с корпусом. Элементы резистивного делителя являются принадлежностью непосредственно самого высоковольтного устройства, в который входит электровакуумный прибор.

Данная конструкция отличается от прототипа тем, что она выполнена без заключения трансформаторов в единую моноконструкцию, требующую заполнения изолирующим веществом. При применении преобразования на высокой частоте трансформаторы в каскаде имеют высокие коэффициенты связи, а сам каскад малые потери.

Высокие удельные массогабаритные характеристики импульсных преобразователей имеющих быть место в устройствах низкого напряжения являются достижимыми при использовании предложенной каскадной трансформации для питания высокопотенциальных устройств.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого трансформаторного каскада с упрощенной конструкцией.

Два включенных последовательно трансформатора, одна или несколько из первичных обмоток 1 первого трансформатора 2, установленного на корпусе 3, вторичная обмотка 4 первого трансформатора соединена с первичной обмоткой 5 второго трансформатора 6, к одному из проводников согласующих обмоток, подсоединена средняя точка резистивного делителя 7, один из концов которого через резистор 8 подключен к корпусу, а второй через резистор 9 подключен к выходу 10, имеющему постоянный потенциал, одна или несколько вторичных обмоток 11 второго трансформатора, установленного около катодной ножки электровакуумного прибора, подсоединены к входу выпрямителя 12, к выходу которого подключены одна или несколько нагрузок 13, или непосредственно к нагрузке.

Предлагаемый трансформаторный каскад работает следующим образом.

На вторичную обмотку 4 трансформатора 2 подается половина или часть постоянного напряжения от средней точки резистивного делителя 7 с выхода 10, на одну или несколько первичных обмоток 1 первого трансформатора подается переменное напряжение, на вторичной обмотке 4 появляется переменное напряжение, на обмотке 5 помимо части постоянного напряжения от средней точки резистивного делителя 7, включающего в себя резисторы 8 и 9, появляется переменное напряжение с обмотки 4, на одной или нескольких обмотках 11 появляется переменное напряжение, которое может быть подано на выпрямитель 12 или непосредственно на выход 13, электрическая прочность между корпусом 3 и выходом 10 обеспечивается собственной изоляцией провода, которым выполнены обмотки 4 и 5.

Трансформаторный каскад, состоящий из двух или более трансформаторов, причём магнитопровод первого трансформатора имеет потенциал корпуса, а магнитопровод последнего трансформатора находится под потенциалом катода или анода электровакуумного прибора, отличающийся тем, что вторичная обмотка первого трансформатора выполнена высоковольтным проводом и соединена с первичной обмоткой второго трансформатора из того же провода, один из концов которой подключен к резистивному делителю, включенному между корпусом и катодом или анодом электровакуумного прибора, магнитопровод второго трансформатора подключен к резистивному делителю или непосредственно к катоду или аноду электровакуумного прибора, вторичная обмотка второго трансформатора подключена к резистивному делителю, первичной обмотке следующего трансформатора каскада, магнитопровод которого также подключен к резистивному делителю, и выполнена высоковольтным проводом либо подключена к выходному выпрямителю или непосредственно к высокопотенциальной нагрузке.