Высоковольтный выпрямитель

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных вторичных источниках электропитания, построенных на базе электронно-лучевого вентиля /ЭЛВ/. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности в аварийных режимах. В устройство дополнительно введены датчик тока 6, блоки преобразования 9,12, источник эталонного напряжения 7, блок сравнения 11 и оптический тракт 13, соединенные последовательно и подключенные к входу блока управления 8. Кроме того, в геометрическом центре коллектора ЭЛВ введено тонкое сквозное отверстие, за которым расположен вспомогательный коллектор 5 ЭЛВ. Указанные элементы образуют систему обратной связи, которая, воздействуя на управляющий вход блока управления 8, обеспечивает отключение ЭЛВ в аварийном режиме, защищая его от разрушения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 7/10

1 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4310022/24-07 (22) 29.07.87 (46) 30,05.89. Вюл. N - 20 (72) В,Л.Верещагин и А.А.Камуния (53) 621. 314.5(088.8) (56) Бодиловский В.Г, Электровакуумные и полупроводниковые приборы в устройствах автоматики, телемеханики и связи. M.: Транспорт, 1980, с. 51, рис. 23.

Переводчиков В.И. Использование глубокого торможения электронного пучка для передачи энергии и создания электроннолучевой коммутирующей аппаратуры. — Всемирный электротехнический конгресс. M. 1977, с. 16, рис, 3. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ (57 ) Изобретение относится к области электротехники и может быть испольÄÄSUÄÄ 1483572 А 1 зовано в высоковольтных вторичных источниках электропитания, прстроен- ных на базе электронно-лучевого вентиля (ЭЛВ). Цель изобретения — повышение надежности и долговечности в аварийных режимах. В устройство дополнительно-введены датчик тока

6, блоки преобразования 9, 12, источник эталонного напряжения 7, блок сравнения 11 и оптический тракт 13, соединенные последовательно и подключенные к входу блока управления 8.

Кроме того, в геометрическом центре коллектора ЭЛВ введено тонкое сквозное отверстие, за которым расположен вспомогательный коллектор 5 ЭЛВ. Ука- а

Ю занные элементы образуют систему обратной связи, которая, воздействуя на управляющий вход блока управления

8, обеспечивает отключение ЭЛВ в аварийном режиме, защищая его от -разрушения.. 1 ил.

1483572

Изобретение относится к, электротехнике, конкретно к преобразовательной технике, и может быть использовано в высоковольтных вторичных источ5 никах электропитания с напряжением в несколько тысяч или несколько десятков тысяч вольт, построенных на базе электроннолучевого вентиля (ЭЛВ).

Цель изобретения — повышение íà- 10 дежности и долговечности высоковольтного выпрямителя в аварийных режимах. г

Схема устройства представлена на чертеже.

Схема содержит электроннолучевой 15 вентиль (ЭЛВ) 1, катод ЭЛВ 2, ускоряющий электрод ЭЛВ З,коллектор ЭЛВ

4, вспомогательный коллектор 5 ЭЛВ, датчик 6 тока, источник 7 эталонного напряжения, блок 8 управления, второй 20 блок 9 преобразования, силовой трансформатор 10, блок 11 сравнения, первый блок 12 преобразования, оптический тракт 13, выходные выводы 14, нагрузка 15. 25

Устройство содержит электронно-лучевой вентиль 1, электронно-оптическая система которого имеет коллектор

4, соединенный с первым из выходных выводов для подключения нагрузки

15, ускоряющего электрода 3 и катода 2, соединенного с первым выводом вторичной обмотки силового трансформатора 10, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для 35 подключения источника питания„ а второй вывод вторичной обмотки соединен

I со вторым выходным выводом, блок 8 управления, одним выходом соединенный с ускоряющим электродом 3, а другим — 4О с катодом 2 электронно-оптической системы, датчик 6 тока, первый 12 и второй 9 блоки преобразования, ис- . точник 7 эталонного напряжения, блок

11 сравнения и оптический тракт 13, 45 а в геометрическом центре коллектора электронно-оптической системысквозное тонкое отверстие, за которым расположен вспомогательный коллектор, соединенный с первым выводом датчика 5О

6 тока и отрицательным полюсом источника 7 эталонного напряжения, положительный полюс которого подключен к инвертирующему входу блока 11 сравнения, неинвертирующий вход которого 55 соединен со вторым выводом датчика

6 тока, коллектором 4 и первым выходным выводом, а выход блока 11 сравнения - со входом первого блока 12

1 преобразования, выход которого через оптический тракт соединен со входом второго блока 9 преобразования, выходом подключенного ко входу блока 8 управления.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки силового трансформатора 10, прикладывается через нагрузку 15 между катодом 2 и коллектором 4.

При подаче положительного отпирающего напряжения на ускоряющий электрод через электроннолучевой вентиль протекает ток. Г>лагодаря наличию нагрузочного сопротивления

15 на последнем создается падение напряжения, которое определяется величиной сопротивления нагрузки 15 и суммарным током коллекторов 5 и 4.

В нормальном режиме ток коллектора 5 пренебрежимо мал.

Потенциал ускоряющего электрода

;3 относительно катода 2 в проводящий ! полупериод поддерживается достаточно высоким, а потенциал коллектора 4 изза значительного падения напряжения на нагрузке 15 низким.

При этом электронный поток на участке ускоряющий электрод 3 коллектор 4 является расходящимся и равномерно распределяется на поверхности коллектора 4.

При закорачивании выходных выводов 14 потенциал коллектора 4 возрастает . и электронный поток в электронно-лучевом вентиле первоначально равномерно распределенный по поверхности коллектора 4 "стягивается" к .оси электронно-оптической системы

ЭЛВ;

Узкий сформировавшийся электронный пучок концентрируется в области тонкого сквозного отверстия коллектора 4.

Количество электричества, проходящего через тонкое сквозное отверстие коллектора 4 в единицу времени, на вспомогательный коллектор 5 во много раз увеличивается. Сопротивление между катодом 2 и вспомогательным коллектором 5 уменьшается, и на датчике

6 тока появляется падение напряжения. Это падение напряжения сравнивается с напряжением источника 7 эталонного напряжения на входе блока

11 сравнения. При равенстве напряже1483572

Составитель Л.Устинкина

Редактор А.Долинич Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Заказ 2846/52 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ний на датчике 6 тока и источнике 7 . эталонного напряжения или некотором превышении первого на выходе блока

11 сравнения появляется электрический сигнал. .лок сравнения, например, r 5 может быть выполнен в виде операционного усилителя. Электрический сигнал с выхода блока ii сравнения поступает на первый блок 12 преобразования, который электрический сигнал преобразует в оптический сигнал.

Этот сигнал поступает через оптический тракт 13, например стекловолоконный световод, на вход второго блока 15 преобразования оптического сигнала в электрический. Последний воздействует на блок 8 управления и выключает его.

Напряжение на ускоряющем электроде 3 практически безынерционно уменьшается до нуля. Электронно-лучевой вентиль запирается.

Устройство может быть эффективно и в случае возникновения в простран- 25 стве между ускоряющим электродом 3 и коллектором 4 "виртуального катода", когда практически, только лишь половина электронов достигает коллектора 4, а другая половина возвра- 30 щается обратно. При этом ток коллектора уменьшается, а напряжение на нем относительно катода резко возрастает.

В аварийном режиме — коротком за35 мыкании нагрузки — при отсутствии в мощном высоковольтном выпрямителе защиты из-за "стягивания" элект1ронного пучка к оси электронно-оптической системы ЭЛВ и большого выде- 4О ления энергии на коллекторе 4 в центральной его части возможен прожег.

Это снижает надежность, гибкость и удобство при эксплуатации.

При использовании защиты электрон- 45 но-оптическая система ЭЛВ оказывается защищена в аварийных режимах от разрушения, что безусловно повышает надежность и долговечность устройства;

Ф о р м ул а и з о бр е т е н ия

Высоковольтный выпрямитель, содержащий электронно-лучевой вентиль, электронно-оптическая система которого состоит из коллектора, соединенного с первым из выходных выводов для подключения нагрузки, ускоряющего электрода и катода, соединенного с первым выводом вторичной обмотки силового трансформатора, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для подключения источника питания, а второй вывод вторичной обмотки соединен с вторым выходным выводом, и блок управления, одним выходом соединенный с ускоряющим электродом, а другим — с катодом электронно-оптической системы, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це . лью повышения надежности и долговечности в аварийных режимах, дополни-. тельно введены датчик тока, первый и, второй блоки преобразования, источник эталонного напряжения, блок сравнения и оптический тракт, а в геометрическом центре коллектора электронно-оптической системы — сквозное тонкое отверстие, за которым расположен вспомогательный коллектор, соединенный с первым выводом датчика тока и отрицательным полюсом источника эталонного напряжения, положительный полюс которого подключен к инвертирующему входу блока сравнения, неинвертирующий вход которого соединен с вторым выводом датчика тока, коллектором электронно-оптической системы и первым выходным выводом, а выход блока сравнения — с входом первого блока преобразования, выход которого через оптический тракт соединен с входом второго блока преобразования, выходом подключенного к входу блока управления.