Коммутатор уровней постоянного напряжения

) 4 Н 02 М 3/33 СРгй цгОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13,БИБг;" М Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56 Авторское свидетельство СССРР 790084, кл. Н 02 М 3/335, 1978.Авторское свидетельство СССРф 920984 ь кл. Н 02 М 3/335, 1980.Авторское свидетельство СССР1051688, кл. Н 02 М 3/335, 1981(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использована при разработке источников вторичного электропитания известных электронно-лучевых трубок с барьернымлюминофором. Цель изобретения - упрощение и улучшение удельных энергетических характеристик. Коммутаторсодержит стабилизированный высоко"вольтный источник, который имеет Пвыводов по числу ступеней выходногонапряжения на цепочке из последовательно включенных конденсаторов (К)1-1 на его выходе. Кроме того,устройство содержит узел 2 заряда иузел 3 разряда, в каждом из которых1224922 имеется оуправляемых ключевыхэлементов (КЭ) 4 лп, зарядные разделительные диоды 51 -5 и и разделительные диоды бл -бп, блок управления(БУ) 7, емкостную нагрузку (Н) 8,Введение согласующих трансформаторов9 обеспечивает гальваническую развязку высоковольтных и низковольтныхцепей преобразователя и передачукомандных сигналов БУ 7 на управляюИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания цветных электроннолучевых трубок (Э 1 П) с барьерным 5 люминофором.Цель изобретения - упрощение и улучшение удельных энергетических характеристик.На чертеже представлена структур О ная схема коммутатора.Коммутатор содержит стабилизированный высоковольтный источник, который имеет О выводов по числу ступеней выходного напряжения на цепоч ке из последовательно включенных конденсаторов 1 А на его выходе, узел 2 заряда и узел 3 разряда, каждый из которых содержит О -1 управляемых ключевых элементов 4 л -4 п л, зарядные 20 разделительные диоды 5 -5 ц и разделительные диоды бл -бп, блок управления 7, Выходной вывод коммутатора соединен с емкостной нагрузкой 8. Выводы блока управления через согласующие трансформаторы 9 лг (и л) соединены с управляющими выводами ключевых элементов 4. Согласующие трансформаторы 9 обеспечивают гальваническую развязку высоковольтных и низковольтных цепей преобразователя и передачу командных сигналов блока управления 7 на управляющие выводы ключевых элементов 4. Выводы ключевых элементов 4 узлов 2 заряда и разряда 3 через зарядные 5, -5 и разрядные 6 -бп разделительные диоды соединены с выводами источника. Катод диода 5, соединенный с первым выводом узла 2 заряда, а анод диода бп, соединенный с 1 -м выводом узла щие выводы КЭ 4. Величина выхоцногонапряжения на любом Кл -Кп и количество конденсаторов выбираются изусловия получения заданного дискретного изменения напряжения на Н 8 иобеспечения продольно допустимогонапряжения на КЭ 4., а также улучшения энергетических характерисТикустройства. 1 ил. 3 разряда, соединены с выходным выводом преобразователя,Командные сигналы, представляюшие собой меандр, полупериод которого меньше времени выключения любогоиэ ключевых элементов, обеспечиваютзамкнутое состояние последних на любое необходимое время.Коммутатор работает следующимобразом,Предположим что в исходном состоянии все О -1 ключевых злементовузла 2 заряда разомкнуты а все 1 -1ключевых элементов узла 3 разрядазамкнуты. Емкостная нагрузка оказывается подключенной к выходному конденсатору 1 источника 1 через зарядную цепь, образованную заряднымразделительным диодом 5 л и разрядную цепь, образованную замкнутымиключевыми элементами 4 лгузла 3разряда и разрядным разделительнымдиодом 6, Выходное напряжение преобразователя, равное напряжению подключенного конденсатора 1 источника 1, поддерживается этим же источником с заданной точностью. Емкостивыходных конденсаторов источника 1большие, на несколько порядков превышающие емкость нагрузки, тем самымобеспечивается малая величина пульсаций на нагрузке и постоянный уровень напряжения при перезаряде ееемкости, а заданная стабильность этого источника реализуется построением его по известной схеме для стабилизаторов напряжения постоянноготока.Величина выходного напряжения налюбом из Ч выходных конденсаторовисточника 1 и число зтих конденса 3 1торов г 1 выбирается из условия получения заданного дискретного изменения напряжения на нагрузке и, крометого, обеспечения напряжения, действующего на одном ключевом элементе,не превышающего его пРедельно допустимого.Для определенности пусть величинаэтого напряжения равна Ь 0 . При необходимости увеличения напряженияна нагрузке 8, например, от напряжения й 0 до напряжения, равногоьйО, где . - любое число от 2 до П,по командам блока управления 7 ключевые элементы узла 3 разряда последовательно, начиная с первого до(1,-1)-го включительно, размыкаются,а ключевые элементы узла 2 заряда втой же последовательности замыкаются, Емкость нагрузки 8 быстро через замкнутые ключевые элементы 2узла заряда и зарядный разделительный диод 5 ь заряжается до напряжения, равного суммарному напряжениюна Ь -тых конденсаторах источника 1,которое и поддерживается на выходекоммутатора этим же источником через разделительные диоды 5 и 6 изамкнутые ключевые элементы зарядного и разрядного узлов.Зарядные и,разрядные диоды 5 и 6защищают ключевые элементы 4 приих последовательном срабатывании отперенапряжения и выходные конденсаторы (1 1) источника 1 от короткого замыкания, при этом в любоймомент времени к любому из ключевыхэлементов приложено напряжение, непревышающее напряжения на одном выходном конденсаторе источника 1.При необходимости уменьшения напряжения на нагрузке 8, например,отнапряжения Ьб О до напряжения, равноготь ЬЦгде 1 - любое число от-1 до 1, по командам блока управления 7 ключевые элементы узла 2 заряда последовательно, начиная с(ь)-го до 1 -го включительно размыкаются, а ключевые элементы узла3 разряда в той же последовательности замыкаются,Емкость нагрузки 8 быстро череззамкнутые ключевые элементы узла 3224922 4разряда и разрядный диод 6 1 разряжается до напряжения, равного суммарному напряжению на 1 конденсаторах источника 1, которое и поддерживается на выходе коммутатора этим жеисточником через разделительные диоды 51 и 61 и замкнутые ключевые элементы зарядного и разрядногоузлов.10 15 20 25 30 35 40 45 50 Формула .изобретения Коммутатор уровней постояного напряжения, содержащий узел управления, источник электропитания постоянного напряжения с последовательно включенными конденсаторами на выходе с и выводами, где П = 1,2,3,число ступеней выходного напряжения и порядковый номер ступени, начиная с первой низшей ступени выходного напряжения, зарядный и раз-. рядный узлы, каждый из которых состоит из и -1 последовательно включенных ключевых элементов с О выводами, при этом вывод й ступени разрядного ключевого элемента и вывод первой ступени зарядного ключевого элемента подключены к выходному выводу преобразователя, выводы каждой ступени разрядного узла через разрядные разделительные диоды соединены с выводами своей ступени источника электропитания, которые в свою очередь связаны с выводами зарядного узла через зарядные разделительные диоды, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения и улучшения удельных энергетических характеристик, он снабжен 2(-1) согласующими трансформаторами, при этом зарядные и разрядные ключевые элементы выполнены управляемыми, входы управления которых подключены к выходным потенциальным обмоткам согласующих трансформаторов соответствующей ступени, а первичные обмотки - к выводам узла управления, причем выводы источника электропитания соответствующей ступени соединены с одноименными выводами зарядного узла через зарядные разделительные диоды непосредственно, ВНИИПИ Заказ 1959/54 Тираж 631 ПодписноеПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4