Устройство для электропитания (его варианты)

(9) 80111 4 Н 02 М 9/06; Н 02 М 7)10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ЙВТОЕаНО ВМ сВИДЕТВьСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 928571, кл. Н 02 М 9/06, 1980(57). 1. Устройство для электропитания по авт,св. В 928571, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения диапазона значений выходного напряжения, вентили первых каскадов однофазных умножителей напряжения выполнены управляемыми, апараллельно конденсаторам первыхкаскадов подключены диоды, соединенныес управляемыми вентилями одноименнымэлектродом.1150720 Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь"зовано в качестве источника высокогонапряжения для заряда емкостногонакопителя энергии, например, вгенераторах импульсных напряжений,для питания рентгеновских установоки в других электрофизических устройствах.По основному авт.св, У 928571известно устройство для электропитания, содержащее два однофазных умножителя напряжения вертикально-конденсаторного типа, причем оЛин выводкаждого выходного конденсатора первого и второго умножителя напряженияприсоединен к соответствующему входному выводу, а другой вывод каждого,из указанных конденсаторов присоединен к соответствующему выходномувыводу Я .Недостатком известного устройстваявляется малый диапазон значенийвыходного напряжения, ограниченный3-5 О,.Цель изобретения - расширениедиапазона значений выходного напряжения,Эта цель достигается тем, чтов устройстве для электропитаниявентили первых каскадов однофазныхумножителей напряжения выполненыуправляемыми, апараллельно конденсаторам первых каскадов подключеныдиоды, соединенные с управляемымивентилями одноименным электродом.По другому варианту в устройстводля электропитания введены два двухпозиционных переключателя, одна цепькаждого из которых включена последовательно с конденсатором и диодоМпервого каскада однофазного умножителя напряжения, а другая цепьпоследоватепьно с диодом первого 5 10 15 20 25 ЗО 35 щО.подключен к соответствующему входному выводу 1, а конденсатора 14 - к вход 2. Устройство для электропитания по авт.св. Ф 928571, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона значений выходного напряжения, в него введены два двух- позиционных переключателя, одна цепь каждого из которых включена последовательно с конденсатором и диодомпервого каскада однофазного умножителя напряжения, а другая цепь последовательно с диодом первого каскадашунтирует указанный конденсатор. каскада шунтирует указанный конденсатор.На чертеже изображена принципиальная схема устройства,В схеме вентили первых каскадоводнофаэных умножителей напряжениясовместно с элементом, шунтирующимконденсатор первого каскада, названыуправляющим блоком,. Входные выводы1 и 2 соединен с управляющим блоком3, выполненным .согласно первому варианту и содержащим управляемый вентиль 4, подсоединенный к выводу 1,и диод 5,подключенный к выводу 2,Вентиль 4 образует последовательнуюветвь, через которую включен конденсатор б первого каскада первого умножителя напряжения, а диод 5 являетсяветвью, которая параллельна конденсатору б. Второй каскад этого умножителя напряжения состоит из обычноговентиля 7 и выходного конденсатора 8.Еще ко входным выводам 1 и 2 подсоединен управляющий блок 9, по второмуварианту содержащий вентиль 10 идвухпозиционный переключатель 11. Вентиль 10 и первая цепь переключателя11, составляет последовательную ветвьблока 9, через которую конденсатор 12первого каскада второго однофазногоумножителя подсоединен к входномувыводу 2 Вентиль 10 и вторая цепьпереключателя 11, замкнутая при другомего, положении, составляет ветвь блока9, которая параллельна конденсатору 12.Второй каскад второго однофазного умножителя напряжения состоит из вентиля 13 и выходного конденсатора 14.Один вывод выходного конденсатора 8 ному выводу 2, Другой вывод каждого иэ укаэанных конденсаторов подсоединенк соответствующему выходному выводу1150 10 образуют теперь мостовую схему, вкоторой конденсаторы составляютсмежные плечи, а вентили включенывстречно-параллельно, В первом режиме конденсаторы 6 и 12 первых каскадов совместно с вентилями 4 и 10создавали мостовую схему, в которой1конденсаторы составляли противолежащие плечи, а вентили были включенысогласно-параллельно. Аналогичныйанализ показывает, что во второмрежиме выходное напряжение на нагрузке 17 будет колебаться с частотойвходного напряжения между значениями4 Ищ и 20(,Второй режим можно также получить,когда переключатель 11 на схеме находится в другом положении, а у вентиляо4 угол регулирования Ы = О .Рассмотрим третий режим, когдапереключатель 11 на схеме такженаходится в другом положении, но уовентиля 4 угол регулирования О(, =180В этом режиме схема устройства изменяется следующим образом: оба однофазных умножителя напряжения становятся однокаскадными, причем конденсаторами первых каскадов являютсявыходные конденсаторы 8 и 14, которыесовместно с диодом 5 и вентилями7, 10 и 13 образуют мостовую схему,где конденсаторы составляют противолежащие плечи, Аналогичный анализпоказывает, что в третьем режимевыходное напряжение на нагрузке 17будет колебаться с частотой выходногонапряжения между значениями Зци 0,Если требуется плавное регулирова "ние, то оба управляющих блока должныбыть выполнены согласно первому варианту, а когда достаточно иметь ступенчатое регулирование, то оба управляющих блока выполняются по второмуварианту.Таким образом, особенности вариантов устройства обеспечивают расширение диапазона получаемых значениймаксимальных выходных напряжений отпятикратного до трехкратного, вчастности, получение четырехкратногозначения. При этом, в условиях ступенчатого регулирования,цостаточнодобавить к прототипу два переключателядля двух управляющнх блоКов.1аж 646 Нощщсноеогород, ул.Проектная, 4 3единена нагрузка 17. Если не требуется получение на выходе максимальных значений напряжения выше четырехкратного, то кроме перевода переключателя 11 в другое положение целесообразно иметь переключатель 18 ипереводить егов другое положение для отключения конденсатора 12 и шунтирования вентиля 13.Когда у вентиля 4 угол регулироования 0 = 0 (вентиль открыт весь 10 полупериод), а переключатель 11 находится в положении, показанном на схеме, устройство работает следующим образом.При положительной полуволне вход ного напряжения (положительный потенциал на входном выводе 1) через вентили 4 и 10 заряжаются, а затем подзаряжаются соответственно конденсаторы 6 и 12 до напряжения не 20 более (1 , где Ц - амплитуда напряжения на входных выводах 1 и 2. При последующей отрицательной полуволне входного напряжения это напряжение, складываясь снапряжениями конден саторов 6 и 12, заряжает, а затем подэаряжает соответственно выходные конденсаторы 8 и 14 до напряжения не более 2 0,1,. При новой положительной полуволне входного напряжения это ЗО напряжение, складываясь с напряжением на конденсаторах 8 и 14, создает на нагрузке напряжение, у которого значение максимума не более 5 0; при новой отрицательной полуволне получаем на нагрузке минимум напряжения не менее 3 0Рассмотрим второй режим, когда уа вентиля 4 угол регулирования й = 180(вентиль всегда закрыт), а переклю чатель 11 находится в положении, показанном на схеме.Конденсатор 6 израсходует весь свой заряд с показанной на схеме полярностью причем зарядиться с 45 обратной полярностью ему не позволит параллельный диод 5, который практически выводит иэ действия конденсатор 6. Иэ-за этого схема устройства изменяется следующим образом: первый однофазный умножитель напряжения из двухкаскадного преобразуется в одно- каскадный, причем конденсатором первого каскада становится конденсатор 8, второй однофазный умно- житель напряжения остается двухкас 720 4кадным,конденсаторы 8 и 12 первых каскадов совместно с диодом 5 и вентилями 7 и