Высоковольтный стабилизированныйисточник постоянного напряжения

Высоковольтный стабилизированныйисточник постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Сециалистичеекнк

Рвспублмк

{n351 383 (б1) Дополнительное к авт, свид-ву—

И1)М. КЛ.З

G 05 F 1/64

Н 02 М 3/335 (22) Заявлено 051079. (21) 2823734/24-07 с присоединением заявки М

Государственный коинтет.СССР но делам нзобретеннй.я отнрытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 300781,бюллетень 89 28

Дата опубликования описания, 300781 (53) УДК 621. 316. .722.1(088.8) (72) Авторы об

Э. Д. Молчанов, Ю. Г. Пехтеров и Б. И. Тихомиров (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫИ СТАБИЛИЗИРОВАННЫИ ИСТОЧНИК

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение .относится к электро- технике и может быть использовано при построении высоковольтных источников питания электрической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения.

Известен стабилизированный источник высокого напряжения, содержащий непрерывный стабилизатор постоянного 1© напряжения со сравнивакщим узлом, подсоединенный входом к выходам для подключения постоянного питающего напряжения, а выходом - ко вхЬду преобразователя постоянного напряжения s переменное, выход которого через блок умножения наПряжения подключен к делителю выходного напряжения, подсоединенному к выводам для подключения нагрузки, причем-в цепь обратной связи включен полевой транзистор, затвор которого соединен с выходом делителя выходного напряжения, исток - с входом сравнивающего блока и через. дополнительно введенный резистор - с общей шиной, а стокс выходом непрерывного стабилизатора постоянного напряжения (1) .

Недостатками данного устройства являются относительно низкая надежность, большие габариты и вес, обу- 36 словленные наличием потенциально не= надежных крупногабаритных высоковольтных резисторов выходного делителя напряжения, нелинейная зависимость выходного напряжения от опорного, что определяется зависимостью сопротивления высоковольтных резисторов от приложенного к ним напряжения, а также расход мощности на выходном высоковольтном делителе, что особенно заметно в случае малой выходной мощности источника.

Наиболее близкий к предлагаемому высоковольтный стабипизированный источник постоянного напряжения, содержащий непрерывный стабилизатор постоянного напряжения со сравнивакщим узлом, подсоединенный входом к выводам для подключения постоянного питающего напряжения, а выходом - ко входу преобразователя постоянного напряжения в переменное, выход которого подключен ко входу умножителя, соединенного с выходной цепью, высоковольтный электрод, соединенный с выходом умножителя, измерительный электрод, ключ, соединенный с измерительным электродом, усилитель переменного напряжения, соединенный с измерительным электродом, и экран между укаэанными электродами, механически соединенный с механизмом перемещения, который электрически соединен с указанным ключом, дричем вход усилителя .переменного напряжения через демодулятор соединен со входом сравнивакщего узла f2).

Однако высокие технические характеристики такого источника достигнуты введением целого ряда узлов, в том числе экрана и механизма перемещения,- который, как всякая меха»и- 1О ческая система, недостаточно надежен при длительной »епрерывной работе и увеличивает вес и габариты.

Цель изобретейия — повышение на-, деж»Ости и улучшение массогабаритных 15 показателей источника.

Поставленная цель достигается тем, что высоковольтный стабилизированный источник постоянного напряжения снабжен заземленным электродом, централь- 70 ная часть которого выполнена в виде то»кой упругой мембраны »а которой укреплен те»зореэистор, соединен»ый через последователь»о соединенные тензометрический преобразователь и усилитель постоянного тока со входом сравнивающего узла непрерывного стабилизатора постоя»»ого напряжения.

На чертеже представлена структурная схема высоковольтного стабилизирова»ного источника постоянного напряжения.

Источ»ик содержит непрерывный стабилизатор 1 постоянного напряжения, включающий в себя регулирукщий элемент 2, сравнивакщий узел З.и источ»ик 4 опорного напряжения. Выход стабилизатора 1 постоянного напряже»ия соеди»ен са входом преобразователя 5 постоянного напряжения в переменное, выход которого соединен 4О ао входом ум»ожителя 6 напряжения.

Выход умножителя б напряжения связан с выходной цепью и высокопотенциальным электродом 7, параллельно которо у установлен эаэе""енный электрод 45

8. На тонкой металлической мембране заземле»ного электрода S механически. закреплен тенэореэистор 9, соединен..ный со входом тензометрического пре« образователя 10.

Выход тензометрического преобразователя 10 через усилитель 11 постоянного тока соединен со входом сравнивакщего узла 3 непрерывного стабилизатора 1 постоянного тока.

Источник работает следующим обра- %5 зом.

Входное питающее напряжение через непрерывный стабилизатор 1 постоянного напряжения поступает на вход преобразователя 5, преобразуется в р высокое переменное напряжение и поступает на вход умножителя 6 напряжения.

Умноженное и выпрямленное напряжение подается на выход источника и на высокопотенциальный электрод 7, парал" д лел ьно которому ус тановл ен э аземленный электрод 8. При этом -между высокопотенциальным и заземленным электродами возникают электростатические силы, вызывающие упру гую деформацию мембраны заземленного электрода, что приводит к изменению сопротивления тензореэистора 9.

Тенэометрический преобразователь

1Î преобразует сопротивление тензорезистора 9 в напряжение, которое через усилитель 11 постоянного тока поступает на вход сравнивакщего узла

3, где сравнивается с опорным напря-„ же»ием.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет отрицательной обратной связи, поддерживающей равенство опорного напряжения обратной связи на входе сравнивающего узла при колебаниях входного пйтакщего напряжения и изменениях тока нагрузки.

При повышении пйтающего напряжения на входе 1 или при уменьшении тока нагрузки выходное напряже»ие умиожителя 6 стремится увеличиваться, что приводит к увеличению напряжения обратной связи. При этом сравнивакщий узел 3 вырабатывает сигнал, эапиракщий регулирующий элемент 2, что приводит к уменьшению напряжения

»а входе преобразователя постоянного напряжения в переменное 5 и уменьшению выходного напряжения умножителя

6 до момента восстановления равенства опорного напряжения и напряжения обратной связи. При снижении питающего напряжения или при увеличении тока нагрузки выходное напряжение ум»ожителя б стремится уменьшиться, .что приводит к уменьшению напряжения обратной связи .

При этом сравнивающий узел 3 вырабатывает сигнал, открывающий регулирующий элемент 2, что приводит к увеличению напряжения на входе пре- образователя 5 и увеличению выходного напряжения умножителя 6 до момента восстановления равенства опорного напряжения и напряжения обратной связи.

Регулировка величины выходного напряжения осуществляется измене»и» ем опорного напряжения.

В высоковольтном стабилизированном источнике постоянного напряжения по сравнению с известным значительно повышена надежность эа счет исключе» ния механически движущихся узлов, а также улучшены массогабаритные показ ат ели.

Указанные выше преимущества предлагаемого технического решения особенно существенны при создании бор- . товых маломощных высоковольтных источников питания, предназначенных для длительной непрерывной работы в системах электростатической защиты . 851383

Формула изобретения

Составитель В. Зареэанков

Редактор Е. Спиридонова Техред А, Савка Хорректор С. Цомак

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, й-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6356/68

Филиал ППП "Патент", r. УжгЬрсщ, ул. Брюеитвав, 4 космических аппаратов от заряженных частиц радиационных поясов Земли.

Высоковольтный Стабилнэированныйисточник постоянного напряжения, со» держащий непрерывный стабилизатор постоянного напряжения со сравнивающим узлом, подсоединенный входом к выводам для подключения постоянного питающего напряжения, а выходом - ко входу преобразователя постоянного нааражеиия в переменное, выход которого подключен ко входу умножителя, соединенного с выходной цепью и эысокопотенциальным электродом, о.тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения надежности н улучшения массогабаритных показателей, он снабжен заземленным электродом, центральная часть которого выполнена в виде тонкой упругой мембраны, на которой укреплен тенэорезистор, соединенный через последовательно соединенные теизометрический преобразЬвател» и усилитель постоянного тока со входом сравниваахцего узла непрерывнож стабилизатора постоянного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

В 607319 кл. H 02 И 7/04, 1978.

1 5 2. Авторское свидетельство СССР по заяв ке В 262 2 525/24-07, кл. С 05 F 1/64, 1978.