Высоковольтный сглаживающий фильтр

Высоковольтный сглаживающий фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И-"-O "A-.H И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтскик

Социалистическик

Рвспублик

О П

<1>788298

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 220179 (21) 2715117/24-07 (5))hh.

С присоединением заявки Но (23) Приоритет

Н 02 М 1/14

Государственный комитет

СССР

«о делам изобретений н открытий

Опубликовано 151280. Бюллетень )Чо 46

Дата опубликования описания 15.12.80 (5Э) УДК 621.314.6 (088.8) (72) Авторы изобретвиия

С. В. Теплов и В. В. Ваняев (71) Заявитель

Горьковский политехнический институт им. А.A. Жданова (54 ) ВЫСОКОВОЛЬТНЫИ СГЛАЖИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР

Изобретение отндсится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных устройствах различно- * го назначения, в частности в высоковольтных источниках питания, предназначенных для физических исследований.

Известны фильтры для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, содержащие исполнительный орган, l0 включенный между одноименными входными и выходными зажимами, и усилитель 1).

Недостатком таких устройств является значительные потери мощности в 15 исполнительном органе. Кроме того, размах пульсаций входного напряжения в таких устройствах не должен превышать максимально допустимого напряжения перехода коллектор-эмиттер 20 транзистора исполнительного органа, что существенно сужает область их применения, в частности не позволяет их использовать в высоковольтных ус-тановках с высоким уровнем пульсаций. 25

Известен также активный емкостной фильтр, в активную емкостную фильтрующую цепь которого, предназначенную для регулирования напряжения постоянкого тока в системах .питания, входит 30 усилитель, управляющий выходным транзи стор н;м каск адом (2 ) .

Однако известный фильтр обладает сравнительно низким допустимым диапазоном величины пульсаций входного напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство, содержащее транзистор, че- рез силовой переход которого одноименные входной и выходной выводы связаны друг с другом, а другие два вывода связаны непосредственно; и делитель на резисторах. Параллельно участку коллектор-база транзистора включена цепочка из последовательно соединенных стабилитрона и дросселя (3).

Однако данное устройство характеризуется укаэанными недостатками.

Цель изобретения — расширение допустимого диапазона величины пульсаций входного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном сглаживающем фильтре, содержащем исполнительный орган, выполненный на транзисторе, силовой переход которого включен между одноименными входным и выходным выводами, а его коллекторно-базовой переход зашунтирован цепочкой иэ по788298 следовательно соединенных стабилитрона и дросселя, резистивный делитель выходных напряжений и подключенный к нему усилитель, его исполнительный орган выполнен íà N последовательно включенных аналогичных транзисторных цепях и в него введен генератор Роера, входными выводами подключенный к выходу упомянутого усилителя, и имеющий на выходе и выпрямителей, которые через дополнительно введенные разделительные конденсаторы подключены к управляющим переходам транэис торов исполнительного органа.

Принципиальная электрическая схема устройства показана на чертеже.

Фильтр содержит исполнительный l5 орган 1, выполненный íà N последовательно соединенных транзисторах 2, коллекторно-базовый переход каждого из которых зашунтирован последовательной цепочкой из стабилитрона 3 и 2О дросселя 4, делитель напряжения на резисторах 5 и 6, подключеннный к нему усилитель 7, генератор 8 Роера с N выходными обмотками 9 и и выходными выпрямителями 10, которые через разделительный конденсатор 11 подключены к угравляющим переходам транзисторов исполнительного органа.

Устройство работает следующим образом.

Режим работы транзисторов 2 испол- 30 нительного органа 1 по постоянному току задан цепочками иэ последовательно соединенных стабилитронов 3 и дросселей 4. При этом постоянная составляющая напряжения на исполнитель- 35 ном органе определяется следующим образом:

1=и

"ст.п где N — число последовательно соединенных транзисторов ис- 4р полнительного органа, U „ — напряжение стабилизации ст. ч стабилитронов 3.

Часть выходного сигнала фильтра, снимаемая с резистора 5 делителя на- 45 пряжения, усиливается усилителем 7 и подается на шины питания генератора

8 Роера, генерирующего импульсы прямоугольной формы с частотой, определяемой по теореме Котельникова с уче- 5р том получения требуемого качества выходного напряжения. Так как выходное напряжение усилителя, а следовательно, и напряжение питания генератора модулируется пульсацией выходного напряжения фильтра, выходное напряжение вторичных обмоток 9 также модулировано, причем огибающая повторяет форму пульсаций. Напряжение обмоток

9 выпрямляют выпрямителями. 10 и через разделительные конденсаторы 11 подают gp на базовые переходы транзисторов исполнительного органа. Выпрямители 10 и конденсаторы 11 производят выделение огибающей иэ выходного сигнала обмоток 9. Таким образом, пульсация вы- 65 ходного напряжения фильтра практически полностью выделяется на транзисторах исполнительного органа.

В известном устройстве максимально допустимый размах пульсаций входного напряжения определяется следующим образом:

0 к- и I П СИ

К

1 где 0„— максимально допустимое напряжение перехода коллектор-эмиттер транзистора исполнительного органа, K<>l — коэФфициент запаса по напряжению.

Максимально допустимый размах пульсаций входного напряжения в предлагаемом устройстве равен

n=N,1,Ок

U =,, U

0 К-эи К К где К 1 — коэффициент запаса, учитывающий разброс коэффициентов усиления транзисторов.

Таким образом, при U к = U

„ < > х

О, . = ... = U„„в предлагаемом устройстве пульсация входного напряК жения может быть в †. раэ больше, чем в известном, что позволяет использовать предлагаемый фильтр в источниках питания устройств электронно-ионной технологии, в частности в каскадных генераторах, где пульсация напряжения достигает нескольких киловольт. формула изобретения

Высоковольтный сгла>."ивающий фильтр, содержащий исполнительный орган, выполненный на транзисторе, силовой переход которого включен между одноименными входным и выходным выводами, а его коллекторно-базовый переход эашунтирован цепочкой иэ последовательно соединенных стабилитрона и дросселя, резистивный делитель выходного напряжения и подключенный к нему .усилитель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения допустимого диапазона. величины пульсаций входного напряжения, его исполнительный орган выполнен иэ

N последовательно включенных аналогичных транзисторных цепях и в него введен генератор Роера, входными выводами подключенный к выходу упомянутого усилителя, и имеющий на выходе и выпрямителей, которые через разделительные конденсаторы подключены к управляющим переходам транзисторов исполнительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 495748, кл. Н 02 М 1/14, 1976.

2. Патент США 9 3670220, кл. Н О. М .1/14, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

9 660077331100, кл. Н 2 М 1/14, 1977.

788298

Составитель И.Никитин

Редактор В.Романенко Техред Н.Бабурка Корректор И.Пожо

Закаэ 8371/66 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Loñóäàðñòâåííî1"î комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиап ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4