Высоковольтный стабилизатор постоянного тока

Высоковольтный стабилизатор постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к высоковольтным стабилизированным источникам вторичного электропитания передающих устройств. Цель - улучшение техникоэксплуатационных характеристик при расширении функциональных возможностей . Отрицательный потенциал на сетке прибора 1 в момент пуска устройства определяется напряжением смещения пускового блока 20, После запуска блоков 23, 24, 29 и 30 включается питание анода прибора 1, напряжение блока запуска 29 уменьшается до нуля. Прибор 1 призакрывается и ограничивает ток нагрузки на заданном уровие, При уменьшении сопротивления нагрузки 32 увеличивается падение напряжения на резисторе 6, ток базы транзистора 14 уменьшается, уменьшается выходное напряжение усилителя 7, анодный ток прибора 1 уменьшается до заданной величины. Аналогичные процессы происходят в устройстве при повышений напряжения выпрямителя 2, При уменьшении выходного напряжения выпрямителя 2 и при увеличении сопротивления нагрузки 32 в устройстве происходят процессы, обратные описанным . 1 ил, (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5060 А1 (19) (11) (51) 4 0 05 F 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ гОсудАРстВенный нОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (25 ) 4058974/24-07 (22) 22.04.86 (46) 07,01.88, Бюл. М 5 (72) А.А,55азунов и В,П,Обрусник (53) 621,356,7?2.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 877505, кл, G 05 F 1/52, 1985 °

Авторское свидетельство СССР

У 572770, кл. G 05 F 5/52, 5977 ° (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, н частности к высоковольтным стабилизированным источникам вторичного электропитания передающих устройств. Цель — улучшение техникоэксплуатационных характеристик при расширении функциональных возможностей. Отрицательный потенциал на се) ке прибора 1 в момент пуска устройства определяется напряжением смещения пускового блока 20 ° После запуска блоков 23, 24, 29 и 30 включается питание анода прибора 1, напряжение блока запуска 29 уменьшается до нуля.

Прибор 1 призакрывается и ограничивает ток нагрузки на заданном уровне °

При уменьшении сопротивления нагрузки 32 увеличивается падение напряжения на резисторе 6, ток базы транзистора 54 уменьшается, уменьшается выходное напряжение усилителя 7, анодный ток прибора 1 уменьшается до saданной величины, Аналогичные процессы происходят в устройстве при повышении напряжения выпрямителя 2 ° При а уменьшении выходного напряжения выл прямителя 2 и при увеличении сопротивления нагрузки 32 в устройстве происходят процессы, обратные описан- С ным. ил °

1365060

Изобретеиие относится к электротехнике, в частности к высоковольтным стабилизированным источникам вторичного электропитания передающих устройств, Цель изобретения - улучшение технико-эксплуатационных характеристик при расширении функциональных возможностей.

На чертеже приведена принципиальная схема стабилизатора тока.

Устройство содержит регулирующий электронный прибор l в частности электровакуумный триод, включенный последовательно в плюсовую шину высоковольтного выпрямителя 2; блок 3 контроля выходного параметра, имеющий датчик 4, включенный в катодную цепь прибора 1, и делитель напряжения из нерегулируемого 5 и регулируемого 6 резисторов, подключенных параллельно датчику 4 тока; усилитель 7 обратной связи, имеющий входные клеммы -10 для подключения к вспомогательным источникам питания, выходные клеммы 11 и 12 для подключения соответственно к сетке и к катоду прибора 1, входную клемму 13 управления, первый транзистор 14, база которого подсоединена к среднему выводу резистора 6, коллектор этого транзистора подключен к точке соединения первого вывода резистора 15 и базы второго транзистора 16; конденсатор 17, подсоединенный первым выводом к эмиттеру транзистора 16 и к аноду первого развязывающего диода 18; второй развязывающий диод 19, катодом подсоединенный к коллектору транзистора 16, а анодом - к общей точке соединения первого вывода резистора 20, базы третьего транзистора 21 и второго вывода конденсатора 17; элемент 22 опорного напряжения, подключенный к выходным клеммам 8 и 9 первого вспомогательного источника 23, плюсовая клемма которого соединена с минусовой клеммой второго источника 24, подсоединенного плюсовой клеммой 1О к точке соединения вторых выводов ограничительных резисторов 15 и 20 и коллектора транзистора 21; корректирующую цепь 25, состоящую из резисторов 26 и 27, первый крайний вывод которой подсоединен к точке соединения сетки прибора 1, эмиттера транзистора 21 и второго вывода помехоподавляющего конденсатора 28, подсоединенного первым выводом

1Г

55 к катоду прибора 1; блок 29 запуска, подключенный минусовой клеммой к средней точке делителя 25, а плюсовой клеммой - к катоду прибора 1; блок 30 защиты по току нагрузки, подсоединенный входными клеммами к датчику 4 тока, шину 3! заземления, являющуюся плюсовым выходом стабилизатора, к которому подключена нагрузка 32, подключенная вторым выводом к минусовой клемме выпрямителя 2, Вспомогательные источники 23 и 24 могут быть построены по функциональной структуре: трансформатор с двумя вторичными обмотками — два выпрямителя - два сглаживающих фильтра, либо могут быть выполнены в виде одного выпрямителя со средней точкой, Блок 29 запуска может быть построен по функциональной схеме: выпрямитель - релейный элемент - емкостной накопитель, Блок 30 защиты по току стабилизатора может быть построен по традиционной схеме: входной пороговый усилитель, катушка реле, контакты которого включены в цепь питания катушки контактора (магнитного пускателя,1, через контакты которого подается переменное напряжение на трансформатор выпрямителя 2.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении напряжения сети включаются источники 23, 24, 29 и

30. На усилитель 7 и блок 29 запуска подаются номинальные значения напряжения питания. На сетку прибора 1 относительно катода с блока 29 запуска подается через резистор 26 отрицательный потенциал (напряжение смещения}, в результате чего прибор 1 заперт. Ток, обусловленный напряжением смещения блока 29 запуска, протекая через резисторы 5 и 27, вызывает падение напряжения с полярностью, указанной на схеме в скобках, Падение напряжения.на резисторе 5 сравнивается через резистор 6 с напряжением опорного элемента 22 и поскольку первое из них несколько превышает по величине напряжение элемента 22, то база транзистора 14 оказывается под отрицательным потенциалом относительно эмиттера, в результате чего транзистор 14 закрыт и ток его коллектора равен нулю, База транзистора 16 через резистор 15 находится под положитель3 136506 ным потенциалом источника 24 относительно эмиттера, поэтому транзистор

16 открыт, обеспечивая протекание коллекторного тока через резистор 20, 5 и диод 19, Дадение напряжения на резисторе 20 обуславливает отрицательное смещение базы относительна эмиттера транзистора 21, поэтому он закрыт ° Следовательно, отрицательный потенциал на сетке прибора 1 в момент пуска стабилизатора полностью определяется напряжением смещения пускового блока 29, После запуска блоков 23, 24, 29 и

30 включают выпрямитель 2 питания анода прибора 1, С этого момента времени напряжение смещения, вырабатываемое блоком 29 запуска, начинает уменьшаться до нуля по заданному закону (линейному либо по экспоненте), обуславливая соответствующее уменьшение напряжения на резисторах 5 и 27, Отрицательный потенциал базы транзистора 14 также уменьшается, так как 25 потенциал эмиттера, определяемый напряжением элемента 22, остается неизменным. Транзистор 14 приоткрывается, создавая падение напряжения на резисторе 15 и, следовательно, умень- ЗО шение тока базы транзистора 16, который призакрывается. Падение напряжения на резисторе 20 уменьшается и транзистор 21 приоткрывается, обеспечивая протекание тока по цепи: источ- З ник 24, транзистор 21, резисторы 26, 27 и 5, диод 18 ° Падение напряжения на резисторах 5, 26 и 27 плюсом прикладывается к стенке прибора 1 (полярность на схеме без скобок) и îí 40 приоткрывается во времени по закону изменения напряжения блока 29 запуска, Ток выпрямителя 2 протекает через прибор 1, датчик 4 и нагрузку 32, При достижении тока нагрузки номинальной 45 величины суммарное падение напряжения на резисторах 5 и 6 увеличивается, обуславливая уменьшение базового тока транзистора 14, и он призакрывается.

Транзистор 16 приоткрывается, а тран- 5р зистор 21 призакрывается, обеспечивая уменьшение падения напряжения на резисторах 5, 26 и 27, Прибор приза» крывается, ограничивая ток нагрузки

32 на заданном уровне, На этом процесс пуска стабилизатора заканчивается, Стабилизация тока нагрузки при изменении выходного напряжения выпрями0 4 теля 2 либо сопротивления нагрузки 32 происходит следующим образом, Допустим, напряжение выпрямителя 2 возросло, Ток через прибор 1, датчик

4 и нагрузку 32 увеличивается. Падение напряжения на резисторе 6 также увеличивается, Ток базы транзистора

l4 уменьшится и он призакроется,обусловливая уменьшение выходного напряжения усилителя 7 и, следовательно, призапирание прибора 1 (аналогично онисанному). Анодный ток прибора уменьшится до заданной величины с некоторой погрешностью, Аналогичные процессы в схеме происходят при уменьшении сопротивления нагрузки 32, При уменьшении выходного напряжения выпрямителя 2 и при увеличении сопротивления нагрузки 32 в схеме происходят процессы, обратные описанным.

При увеличении по каким-либо причинам тока в цепи нагрузки выше допустимой величины сигнал, снимаемый с датчика 4, поступает на пороговый элемент устройства 30 защиты, которое отключает выпрямитель 2 и выдает сигнал на световой индикатор перегрузки, Конденсатор 17 обеспечивает исключение автоколебаний в схеме.при скачкообразных возмущениях со стороны сети и нагрузки, Конденсатор 28 служит для подавления напряжения помех на сетке прибора

Резисторы 26 и 27 и резистор 5 выполняют функцию корректирующих элементов от протекания сеточного тока прибора и являются нагрузкой для усилителя 7, Техническое решение позволяет улучшить технико-эксплуатационные характеристики стабилизатора, поскольку:

1. Исключены причины выхода из строя усилителя 7 обратной связи, так как последовательно с катодом регулирующей лампы 1 не включено ни одного полупроводникового- и электроэлемента, поэтому пробои в лампе, обусловленные, например, потерей вакуума, вследствие длительного хранения или перерыва в работе не могут вызывать выхода из строя усилителя, 2, Уменьшена вероятность возникновения возбуждения как при статистической, так и при динамической нагрузке, а также при различных пас1365060 портных разбрасах, временных и температурных изменениях коэффициентов усиления транзисторов !-, !6 и 2! усилителя абраl»okl связи и регулирующей лампы 1 за с ет введения в (ХЕМУ y ÑIIËÈTPËII ДЕМПфИРyÞÙPГО ЕОНДЕkl сатара 17, 3, Повышена схемная пачехазашищенность стабилизатора ат ист >яликов ko электромагнитных помех н системе за счет подключения канденсагора 28 соответствующей емкости K переходу сетка-катод лампы

4, Уменьшены потери мощности и 15

Hpëè÷èûà сопротивления датчика 4 така приблизительно в 3 раза, поскольку

-,ðåáóåìîå падение напряжения на резисторах датчика апреле:ляется величиной напряжения одного стабилизатора

?2 (в известном устройстве — трех стабилитранав).

5. 11авышена эксплуатационная надежность вследствие схемотехнических решений, указанных в и. 1-3, а также за счет введения устройства 30 защиты па току, осуществляющего аткл очение стабилизатора при превышении тока нагрузки предельного значения, 6. Расширены функциональные воэможности использования вследствие осуществления технических решений по и,, - 5, а также за сч" ò воз:.10жности применения регулируюших электравакуумных приборов l с положительными анадна-сеточными характеристиками и

?5

35 характеристиками, имеющими отрицательную аблас.ть, так как в пусковом устройстве 29 возможно задание любого

Ф 0 р м у л а и з 0 0 р с . е н и я

Высоковольтный стабили зато,» г аст(1янl<0 I 0 така ) 00liеp.защ1iи pе "улиp у}0 ший электронный прибор, подключенный анодом к IIJIkocOBo!Ió выводу FLI00 Iîâîëüòнаг 0 выпрямителя, минусаваи вывод

k.o÷0р0г0 подключен к перBQII к..ечме для подключения нагрузки, реэистивный датчик тока, подключенный первым выва 10!1 к катоду электраннага регулиpvkIkIltPI 0 прибора, а B TOphlM выводамзакона изменения напряжения смещения 40 при включении стабилизатара и, следовательно, скорости нарастания така в

Ilail-P, ЗКЕ.

7, Умен,щена коли ества полупроводниковых элементов H усилителе аб- 45 ратной связи: стябтипттранаг — на

3 шт,, транзистарап — на шт, к нтарай клемме для подключения нагрузки, первый вспомогательный источник, усилитель обратной связи, состоящий из первого, второго и третьего транзисторов, первого и второго развязывающих диодов, элемента опорного напряжения, первого и второго развязывающих диодов, элемента опорного напряжения, первого и второго резисторов и конденсатора, причем первый вспомогательный источник минусовым и плюсовым выводами подключен соответст

kIekIII0 к первому и второму питающим входам усилителя обратной связи, пер вый и второй выходы которого подклю чены к сетке и к катоду соответственна регулирующего электронного прибора, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик при расширении функциональных воэможностей, в него введены второй вспомогательный источник, блок запуска, блок защиты па току, регулируемый и нерегулируемый резисторы, корректирующая цепь и помехоподавляю щий конденсатор, причем блок защиты па току первым входом подключен к катоду регулирующего электронного прибора, а вторым - к второй клемме для подключения нагрузки, блок запуска плюсавым выводом подключен к катоду регулирующего электронного прибора, а минусовым - к среднему выводу корректирующей цепи, крайние выводы которой подключены к сетке регулирующе га электронного прибора и к точке соединения нерегулируемого и регули руемага резисторов, свободные выводы которых подключены к второй клемме для подключения нагрузки и к катоду регулирующего электронного прибора соответственно, помехоподавляющий конденсатор включен между сеткой и катодом регулирующего электронного прибора, база первого транзистора уси» лителя обратной связи подключены к среднему выводу регулируемого резис тора, эмиттер - к первому питающему входу усилителя обратной связи, а коллектор - к базе второго транзистора, эмиттер которого является вторым выходом усилителя обратной связи, к которому подключены первыми выводами конденсатор и первый развязывающий диод, второй вывод конденсатора подключен к базе третьего транзистора непосредственно, а через второй раз вязывающий диод и первый резисторСоставитель Г,Мочавариани

Техред М.Дидык Корректор А,Тяско

Редактор Л.Гратнлло

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 66!О/41

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

7 136506 к коллектору второго и к коллектору третьего транзисторов соответственно, коллектор третьего транзистора подключен к третьему питающему входу уси5 лителя обратной связи и к плюсовому выводу второго вспомогательного источника непосредственно, а через второй резистор - к базе второго транзистора, элемент опорного напряжения )g первым выводом подключен к змиттеру первого транзистора, а вторым - к второму выводу первого развязывающего диода, к плюсовому выводу первого вспомогательного источника и к мииусовому выводу второго вспомогательного источника, а эмиттер третьего транзистора является первым выходом усилителя обратной связи.