Управляемый высоковольтный источник постоянного напряжения

 

УПРАВЛЯЕМЬЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий высоковольтньй .источник питания , bJ4HH из полюсов которого подключен к шине нулевого потенциала, конденсатор, два электронных ключа, два диода, первый из которых одним из электродов соединен с клеммой для подключения высоковольтного вывода нагрузки, источник тока, отличающийся те,м, что, с целью упрощения и повышения КПД, первый электронный, ключ включен в выходную цепь высоковольтного источника питания и подключен одним из выводов к другому электроду первого диода, а другим вьтодом - к одному из электродов второго диода и к одной из обкладок конденсатора, другая обкладка которого соединена с клеммой Для подключения высоковольтного вывода нагрузки, источник тока подключен к управляющему входу.первого электронного ключа, а второй электронный ключ включен в цепь связи управляющего электрода первого О) электронного ключа и другого электС рода второго диода с шиной пулевого потенциала.

ÄÄSUÄÄ 1157625 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) Н 02 М 3/13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblYMA (21) 3458584/24-07 (22) 25.06.82 (46) 23.05.85. Бюл. 9 19 (72) Г.Л.Хренников (53) 621.316.722.1 (088.8) вода нагрузки, источник тока, о т— личающийсятем, что, сцелью упрощения и повышения КПД, первый электронный. ключ включен в Выходную цепь высоковольтного источника питания и подключен одним из выводов к другому электроду первого диода, а другим выводом — к одному из электродов второго диода и к одной из обкладок конденсатора, дру" гая обкладка которого соединена с клеммой для подключения высоковольтного вывода нагрузки, источник тока подключен к управляющему входу первого электронного ключа, а второй электронный ключ включен в цепь связи управляющего электрода первого электронногб ключа и другого электрода второго диода с шиной нулевого потенциала. (56) 1. Патент США 9 3790812, кл, 307-110, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 576570, кл. G 05 F 1/56, 1975. (54) (57) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВБ!СОКОВОЛЬТНЫЙ

ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий высоковольтный .источник питания, опции из полюсов которого подключен к шине нулевого потенциала, конденсатор, два электронных ключа, два диода, первый из которых одним из электродов соединен с клеммой. для подключения высоковольтного выC

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 1157

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации питания анода электроннолученых трубок (ЭЛТ) с барьерным гпоминофором. S

Известно устройство. для Удвоения постоянного напряжения, содержащее источник питания, к полюсам которого через два электронных ключа подключен зарядный конденсатор, со- 1О единенный, кроме того, одной из обкладок — с цепью нагрузки, а другой обкладкой через третий электронный ключ — с общей шиной, импульсный блок управления, выходы которого f5 подключены к управляющим входам электронных ключей, суммирующий конденсатор, включенный между клеммами для подключения нагрузки 11 .

Недостатки такого устройства 20 связаны с трудностью выполнения на повышенные напряжения и с отсутствием возможности переключения уровней выходного напряжения.

Наиболее близким техническим ре - 25 шением к изобретению является управляемый высоковольтный источник постоянного напряжения, содержащий два высоковольтных источника питания, зашунтированных конденсаторами gp и подключенных одними полюсами к шине нулевого потенциала, два элеKTронных ключа,. включенных между дру- гиии полюсами высоковольтных источников питания и клеммой для подключения высоковольтного вывода нагрузки, диоды, первый из которых включен между транзисторными выводами одного из ключей, а остальные объединены в два выпрямительных узла, подключенных выходами к управляющим входам электронных ключей, два блока управления, входы которых соединены с выходными узлами коммутируемых источниКоВ тока, а выходы — с входами упомя 4 нутых выпрямительных узлов f2), Наличие в указанном устройстве одновременно двух высоковольтных источников питания предопределяет его значительную конструктивную слож-50 ность и существенные потери мощности.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение его КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в управляемом высоковольтном Я источнике постоянного напряжения, содержащем высоковольтный источник питания, один из полюсов которого

625 подключен к шине нулевого потенциала, конденсатор, два электронных ключа, два диода, первый из которых одним. из электродов соединен с клеммой для подключения высоковольтного вывода нагрузки, источник тока, первый электронный ключ включен в выходную цепь высоковольтного источника питания и подключен одним из выводов к другому электроду первого диода, а другим выводом — к одному из электродов второго диода и к одной из обкладок конденсатора, другая обкладка которого соединена с клеммой для подключения высоковольтного вывода нагрузки, источник тока подключен к управляющему входу первого электронного ключа, второй электронный ключ включен в цепь связи управляющего электрода первого электронного ключа и другого электрода второго диода с шиной нулевого потенциала.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного управляемого высоковольтного источника постоянного напряжения; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит высоковольтный стабилизированный источник 1 питания, конденсатор 2, электронные (транзисторные) ключи 3 и 4, диоды

5 и 6, источник 7 тока, токоограничивающие резисторы 8 и 9. Устройство содержит конденсатор (не показан) шунтирующий выход высоковольтного источника -1 питания. Позицией 10 на схеме обозначена нагрузка — ЭЛТ с барьерным люминофором. Один из полюсов высоковольтного источника 1 питания подключен к шине нулевого потенциала. Диод 5 одним из электродов (катодом) соединен с клеммой для подключения высоковольтного вывода ЭЛТ 10. Ключ 3 включен в выходную цепь высоковольтного источника

1 питания и подключен одним из выводов (коллектором) к другому электроду (аноду) диода 5, а другим выводом (эмиттером) — к одному иэ электродов (аноду) диода 6 и к одной из обкладок конденсатора 2, другая обкладка которого соединена с клеммой для подключения высоковольтного вывода ЭЛТ 10. Источник 7 тока подключен к управляющему входу ключа 3.

Клоч 4 включен в цепь связи управляющего электрода (базы) ключа 3 з 1 и другого электрода (катода} диода

6 с шиной нулевого потенциала.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 имеет. выходное стабиль ное напряжение, соответствующее нижнему уровню выходного напряжения

U >< (фиг.2а) устройства (обычно это

6 кВ). При подаче на управляющий вход ключа 4 отпирающего (положи/ тельного) импульса напряжения Uyqp (фиг.2 О) ключ 4 открывается, ток источника 7 (приблизительно в 100 ра меньше така коллектора ключа 3) направляется в ключ 4 и замыкает через источник 1 резистор 8 и ключ 3.

Последний закрывается, а левая по схеме обкладки. конденсатора 2 заземляется через диод 6, резистор 9 и ключ 4. Напряжение источника 1 через резистор 8 и диод 5 поступает на выход устройства, конденсатор

2 при этом оказывается заряженным до напряжения источника 1. При снятии сигнала с управляющего входа ключ 4 закрывается, ток источника

7 открывает ключ 3 и на выходе устройства при этом появляется двойное напряжение источника 1 (12 кВ).

Емкость конденсатора 2 должна быть выбрана такой величины, чтобы эа время периода он разряжался током нагрузки менее, чем на 1-3Х.

Эквивалентная схема замещения

ЭЛТ 10 представляет собой параллельно включенные емкость (обычно 500800 пФ) и резистор, сопротивление которого определяется током луча

ЭЛХ 10. При переключении "вниз" ток разряда емкости анода ЭЛТ 10 протекает через диод б и ограничивается резистором 9 до допустимого для

КПД высоковольтных маломощных стабилизированных источников питания обычно низок, причем чем .выше выходное напряжение, тем ниже КПД. Это объясняется малой выходной мощностью, потерями мощности в высоковольтном делителе напряжения и трансформаторе, каждый иэ которых соизмерим с выходной мощностью источника.

КПД предложенного устройства значительно выше, чем известного, так как в предложенном устройстве исключен стабилизатор на 12 кВ и не имеют места связанные с ним потери мощнос35 ти. По этой же причине уменьшены вес и габариты устройства, а также упрощена его, конструкция. Упрощение устройства, уменьшение веса и габари40 тов достигнуто также за счет исключения высоковольтных развязок в цепи .управления.

157625 4 ключа 4 значения. При заряде емкости

ЭЛТ 10 одновременно разряжается КоНденсатор 2. Чтобы разряд его был мал, величина его емкости должна превышать емкость ЭЛТ 10 в 30-100 раз.

При различных напряжениях на аноде экран ЭЛТ 10 светится различным цветом. В зависимости от объема информации в красном и зеленом цве1О тах соотношение длительностей обоих уровней меняется вплоть до исчезновения одного из них на длительное время. з Для-поддержания на выходе напряжения только верхнего уровня (12 кВ) конденсатор 2 необходимо периодически подзаряжать, для чего на управляющий вход устройства подают короткие импульсы U><> (фиг.24) в моменты смены кадров на ЭЛТ 10.

1 15 7625.

Составитель Л.Морозов

Техред А.Бабииец

Корректор Г. Решетник

Редактор P..Öíöèêà

Филиал ППП."Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ю е

Заказ 3387751 Тираж 646 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

ff3035, Москва, Ж-35, Рауаская иаб., д. 4/5