Управляемый высоковольтный преобразователь

Управляемый высоковольтный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий трансформатор, один вывод вторичной которого подключен к первому ВЫВОДУ диагонали переменного тока основного однофазного мостового выпрямителя с тиристором в диагонали постоянного тока, другой вывод диагонали переменного тока выпрямителя подключён ко входу диодно-конденсаторного умножителя напряжения с двумя переключателями пределов выходного напряжения, отличающий-; с я r&Hf что, с целью повышения надежности, диоды умножителя напряжения образуют первый и второй дополнительные однофазные мосточые выпрямители , в диагональ постоянного тока каждого из которьтх включена цепочка из двухпоследовательно соединенных конденсаторов, точка соединения их подключена к подвижному контакту соответствующего переключателя , две цепочки последовательно включенных диода и конденсатора, точки соединения которых образуют выходные выводы, соединяют между собой объединенные одноименные электроды дополнительных мостовых выпрямителей , при этом анод диода одной цепочки подключен к объединенньм катодам диодов, первого дополнительного выпрямителя, а катод диода другой цепочки подк1шчен к объединенньм анодам диодов первого дополнительного выпрямителя, конденсаторы указанных цепочек зашунтированы обратными диодами, один вывод диагонали переменного тока первого дополнительного выпрямителя образует вход умножителя напряжения, а другой вывод подключен к двум неподвижным контактам первого переключателя , другому выводу вторичной обмотки трансформатора, одному неподвижному контакту второго переключателя и одному выводу диагонали переменного тока второго дополнительного выпрямителя, а другой неподвижный контакт второго переключателя соединен с другим вьаардом диагонали переменного тока второго дополнительного выпрямителя и с входом умножителя напряжения. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения пульсащ выходного напряжения, введен дроссель, включенный между входом умножителя напряжения и вторым выводом диагонали переменного тока основного однофазного мостового выпрямителя.

СООЗ СОВЕТСКИХ

РЕса БЛИН (19) (1() 4(51) H 02 М 7/19

ГОСУДАРСЧЗЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3589431/24-07 (22) 1 1.05.83 (46) 15.05.85. Бюл. у- 18 (72) В.И.Брякин, В.И.Величко, Ю.D.Ìàõàsüêîâ и В.Д.СветличньпЪ (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Патент Японии Ф 53-7621, кл. Н 02 М 7/10, 1978.

2. "Сопвйапй .Pover Supply

Х$СО-аойе1 493; (54)(57) 1. УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТБЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого подключен к первому выводу диагонали переменного тока основного однофаэного мостового выпрямителя с тиристором в диагонали постоянного тока, другой вывод диагонали переменного тока выпрямителя подключен ко входу диодно-конденсаторного умножителя напряжения с дву-мя переключателями пределов выходного напряжения, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью повышения надежности, диоды умножителя напряжения образуют первый и второй донолиительные однофазные мосточые выпрямители, в диагональ постоянного тока каждого из которых включена

I цепочка из двух последовательно соединенных конденсаторов, точка сое динения их подключена к подвижному контакту соответствующего переклю-чателя, две цепочки последовательно включенных диода и конденсатора, I точки соединения которых образуют выходные выводы, соединяют между собой объединенные одноименные электроды дополнительных мостовых выпрямителей, при этом анод диода одной цепочки подключен к объединенным катодам диодов, первого дополнительного выпрямителя, а катод диода другой цепочки подключен к объединенным анодам диодов первого дополнительного выпрямителя, конденсаторы укаэанных цепочек зашунтированы обратными диодами, один вывод диагонали переменного тока первого до" полнительного выпрямителя образует вход умножителя напряжения, а другой вывод подключен к двум неподвижным контактам первого переключателя, другомУ выводу вторичной обмотки трансформатора, одному неподвижному контакту второго переключателя и одному выводу диагонали переменного тока второго дополнительного выпрямителя, а другой неподвижный контакт второго переключателя соединен с другим выводом диагонали переменного тока второго дополнительного выпрямителя и с входом умножителя напряжения.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения пульсаций выходного напряжения, введен дроссель, включенный между входом умножителя напряжения и вторым выводом диагонали переменного тока основного однофазиого мостового выпрямителя.

115б221

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для питания нагрузок повьниенным напряжением с возможностью регулирования его и переключения пределов. 3

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное с переключением пределов выходного напряже» ния, содержащий однофазный выпрямительный мост, умножнтель напряжения © в виде цепочки двух последовательно соединенных конденсаторов, с помощью переключателя подключаемых в соответствии с требованиями нагрузки к двум диодам моста flj .. О

Недостатком известного устройства является невозможность плавного регулирования выходного напряжения.

Наиболее близким к изобретению является управляемый высоковольтный 20 преобразователь, содержащий трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого подключен к первому выводу диагонали переменного тока однофазного мостового выпрямителя 25 с тиристором в диагонали постоянного тока, второй вывод диагонали переменного тока подключен к входу диодно-конденсаторного умножителя напряжения, выход которого подключается к ЗО нагрузке через два переключателя пределов выходного напряжения, при этом другой вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к умножителю напряжения L2).

Недостатки данного устройства заключаются в том, что, во-первых, независимо от режима работы все конденсаторы умножителя напряжения находятся под напряжением и, во-вто- 46 рых, переключение пределов выходного напряжения производится в высоковольтной части.

Все это понижает надежность устройства. 4$

Цель изобретения - повькение надежности.

Цель достигается тем, что в управляемом высоковольтном преобразователе, содержащем трансформатор, один вывод в горичной сбмотки которого подключен к первому выводу диагонали переменного тока основного однофаэного мостового выпрямителя с тиристором в диагонали постоянного тока, другой вывод диагонали переменного тока выпрямителя подключен к входу диодно-конденсаторного умножителя напряжения с двумя переключателями пределов выходного напряжения, диоды умножителя напряжения образуют первый и второй дополнительные однофазные мостовые выпрямители, в диагональ постоянного тока каждого из которых включена цепочка из двух, последовательно соединенных конденсаторов, точка соединения их подключена к подвижному контакту соответствующего переключателя, две цепочки последовательно включенных диода и конденсатора, точки соединения которых образуют выходные выводы, соединяют между собой объединенные одноименные электроды дополнительных мостовых выпрямителей, при этом анод диода одной цепочки подключен к объединенным катодам диодов первого дополнительного выпрямителя, а катод диода другой цепочки подключен к объединенным анодам диодов первого дополнительного выпрямителя, конденсаторы указанных цепочек зашунтированы обратными диодами, один вывод диагонали переменного тока первого дополнительного выпрямителя образует вход умножителя напряжения, а другой вывод подключен к двум неподвижным контактам первого переключателя, другому выводу вторичной обмотки трансформатора, одному неподвижному контакту. второго переключателя и одному выводу диагонали переменного тока второго дополнительного выпрямителя, а другой неподвижный контакт второго переключателя соединен с другим выводом диагонали переменно-, го тока второго дополнительного выпрямителя и с входом умножителя напряжения.

С целью снижения пульсаций выходного напряжения в устройство введен дроссель, включенный между входом умиожителя напряжения и вторым выводом диагонали переменного тока основного однофаэного мостового выпрямителя.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.

Устройство содержит трансформатор вторичная обмотка 2 которого подключена к основному мостовому выпрямителю 3 и диодно-конденсаторному умножителю напряжения 4. В диагонали постоянного тока выпрямителя 3 установлен тиристор 5, управляемый генератором 6. Второй вывод диагонали

3 1156 переменного тока выпрямителя 3 подключен через дроссель 7 к входу умножителя напряжения 4, выполненного в виде первого дополнительного однофазного мостового выпрямителя 8 5 и аналогичного второго выпрямителя 9, объединенные одноименные электроды которых соединены через цепочки последовательно включенных диода и конденсатора: объединенные катоды выпрямителя 8 соединены с анодом диода 10, катод которого подключен к конденсатору 11, соединенному с катодами выпрямителя 9, объединенные аноды выпрямителя 8 соединены с 13 катодом диода 12, анод которого подключен к конденсатору 13, соединенному с анодами выпрямителя 9. Конденсаторы 11 и 13 зашунтированы обратными диодами 14 и 15. В диагональ пос- ® тоянного тока выпрямителя 8 включена цепочка из двух последовательно соединенных конденсаторов 16 и 17. В диагональ постоянного тока выпрямителя 9 включена цепочка из двух последовательно соединенных конденсаторов 18 и 19. Первый переключатель 20 пределов выходного напряжения подключен своим подвижным контактом 20.1 к точке соединения конденсаторов 16 36 и 17. Второй переключатель 21 пределов выходного напряжения подключен своим подвижньй контактом 21.1 к точке соединения конденсаторов 18 и 19. Неподвижные контакты 20.2 и

20.3 объединены и подключены к выпрямителю 8, выводу вторичной обмотки, неподвижному контакту 21.2 переключателя 21 и одному выводу диагонали переменного тока выпрямителя 9, 46 другой вывод этой диагонали подключен к контакту 21.3 и входу умножителя напряжения 4. Точки соединения диода

10 и конденсатора 11 а также диода

12 и конденсатора 13 образуют выход- З ные выводы для подключения нагрузки 22.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подключении трансформатора 1 56 к сети при разомкнутых переключателях 20 и 21 мостовые выпрямители 8 и 9 выпрямляют поданное на них переменное напряжение, регулируемое тиристором

5, при этом заряжаются конденсаторы у

16, 12 и 18 19. Напряжение на обкладках каждого конденсатора равно половин: напряжения иа выходе гчпря221 4 мителя.Оба выпрямителя 8 и 9 работают параллельно и подают через диоды 10.12 и 14. 15 напряжение на нагрузку 22.Если переключатели 20 и 21 установить в положение, 20.2 и 21.2, то средние точки конденсаторов 16, 17 и 18, 19 соединяются с одной фазой входного напряжения, поэтому оба выпрямителя

8 и 9 с подключенными к ним конденсаторами превращаются в схемы выпрямления с умножением в два раза, причем, как и в предыдущем случае, они подключены параллельно и подают через диоды 10,12 и 14, 15 удвоенное напряжение на нагрузку 22. При переключении переключателей 20 и 21 положение 20.3 и 21.3 на средние

I точки конденсаторов 16,.17 и 18, !9 поступают противофазные напряжения.

В этом случае на выходе каждой схемы умножения, собранной на выпрямителях

8 и 9 и конденсаторах 16, 17 и 18

19, получается удвоенное напряжение.

При этом между одноименными выходами схем удвоения приложено переменное напряжение, равное напряжению между фазами. После выпрямлеиия на диодах

14 и 15 и конденсаторах 11 и 13, образующих третью схему удвоения, на выходе получается учетверенное выпрямленное напряжение. Включение дросселя 7 последовательно с тиристором 5 позволяет растянуть время открытия тиристора в результате чего уменьшается максимум импульса тока и уменьшается уровень помех и пульсации выходного нанржкения.

В режимах выпрямления и выпрямлейия-удвоения происходит параллельное включение двух выпрямителей 8 и 9, это улучшает выходные параметры преобразователя в цепам так как через каждую из мостовых схем выпрямления протекают токи, в два раза меньшие тока нагрузки, что повышает надежность работы преобразователя.

В режиме учетверения все конденсаторы схемы умножения шунтированы диодами. При этом диоды включены таким образом, что находятся в закрытом состоянии, в результате чего исключается возможность попадания на электрические конденсаторы напряжения переменной полярности, которое может привести их к выходу из строя, 1156221

)цщщщ Заказ 3192/53 Тираж 646 ИОФЙйФВ4М фцщФЯ3 ШЩ ПйтВмт ° г.УтОРЯ,р Узб8&o »