Умножитель напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 119) (111 2 М 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) (71) инст (72) (53) (56) изически ССР1982 Мф 10 54) УМН 57) Изо лектрот овано п очников ЖИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ретение относится хники и может быт и построении импу высокого напряжен асти исполь ьсных и р О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 4054407/24-0710.04.8630.08.87. Бюл. В 32Московский инженерно-фтутМ.В.Алюшин и А.В.Алюши62 1.314.6 (088.8)Патент США У 3902108,.21-15, 1975.торское свидетельство6002, кл. Н 02 М 7/ 10,изобретения - упрощение устройствапри одновременном увеличении выходного напряжения. Устройство содержитдве конденсаторные цепочки по М конденсаторов в каждой, диодную цепочкуиз 2 М диодов, М+1 резисторов и комму.татор. Конденсаторы и диоды соединены по схеме умножения напряжения,причем конденсаторы 2 второй цепочкисвоими общими точками соединения подключены к соответствующим общим точкам соединения диодов 3 через соот.ветствующие резисторы 7, Первый изрезисторов 7, включен между анодомпервого из диодов 3, образующего входной вывод 5, и свободным выводом певого из конденсаторов 2. Последний3343 из резисторов 7 включен между катодом последнего из диодов 3 и свобсдным выводом последнего конденсатора второй цепочки, образующим выходной вывод 8. Свободный вывод первого конденсатора первой цепочки образует общий вывод, свободный вывод последнего конденсатора этой же цепочки через коммутатор 6 соединен со свободным выводом первого конденсатора второй цепочки. Введение коммутатора 146 и резисторов 7, величина сопротивлений К которых выбирается из условия,М Т /2 СКТ,/С, где М=1,2, Т - длительность импульса на нагруз- Ике, Т - периоц питающего напряжения, С - емкость конденсаторов, позволяет получить на нагрузке напряжение, равное 4 МА где А - амплитуда входного напряжения, при минимальном количестве используемых диодов и конденсаторов. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованопри построении импульсных источниковвысокого и сверхвысокого напряжения,Цель изобретения - упрощени устройства при одновременном увеличениивыходного напряжения,На чертеже представлена электрическая схема умножителя напряжения.Умножитель напряжения состоит изпервой цепочки, включающей М последовательно соединенных конденсаторов1, второй цепочки из М последовательно соединенных конденсаторов 2 идиодной цепочки из 2 М последовательно соединенных диодов 3. Свободныйвывод первого конденсатора первой цепочки и анод первого диода диоднойцепочки образуют входные выводы 4 и5 для подключения источника питающего напряжения, причем вывод 4 являеется общимс одним из выходных выводов. Свободный вывод последнего конденсатора первой цепочки подключенк общей точке соединения последнейпары диодов диодной цепочки и черезкоммутатор 6 соединен с общей точкойсоединения первого конденсатора второй цепочки с .первым из М+1 резисторов 7, свободный вывод которого соединен с анодом первого диода диоднойцепочки. Последний из резисторов 7включен между катодом последнего диода диодной цепочки и свободным выводом последнего конденсатора второйцепочки, образующим выходной вывод8, Каждая из общих точек соециненияконденсаторов первой цепочки подключена к аноду соответствующего четного диода диодной цепочки. Каждая изобщих точек соединения конденсатороввторой цепочки через один из оставшихся резисторов 7 подключена к катоду соответствующего четного диода,Умножитель напряжения работаетследующим образом.В начальном состоянии коммутатор 1 р 6 выключен. На входные выводы 4 и 5поступает переменное напряжение с амплитудой А . При положительной полуволне на выводе 5 первый из конденсаторов 1 заряжается до величины +А,.15 При отрицательной полуволне на выводе 5 первый из конденсаторов 2через второй диод 3 и первые два резистора 7 заряжается до напряжения+2 А,. Остальные конденсаторы первой 2 О и второй цепочек при положительнойполуволне на выводе 5 заряжаются донапряжения +2 А, каждый. При этом заряд каждого конденсатора осуществляется через цепь из двух резисторов.25 Процесс заряда конденсаторов внаихудшем случае (например, первогоконденсатора второй цепочки) определяется постоянной времени 2 К С/2(два последовательно включенных кон- ЭО денсатора емкостью С заряжаются через два сопротивления). Для эффективного заряда емкостей необходимо выполнение условия КС( Т, или К (Т /Сгде Т, - длительность периода питаЗ 5 ющего напряжения на входных выводах.После того, как напряжение навыходе возрастает до величины 2 МА (М последоватепьно включенных конденсаторов второй цепочки, заряжен14 МТ/С ( К . Т,/С. МТ/2 С ( К Т,/С,длительность импульса высокого напряжения на нагрузке,длительность периода питающего напряжения;емкость конденсаторов умногде Т.То жителя. Составитель Л.УстинкинаТехред М.Ходанич Редактор Л.Пчолинская КорректорА.Зимокосов аказ 3976/54 Тираж 659ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 з13343 ных до напряжения +2 А каждый), включается коммутатор 6. Две цепочки конденсаторов оказываются включенными последовательно. В результате на 5 пряжение на выходе 8 возрастает до 4 МАо.Необходимым условием для формирования на выходе 8 высокого напряжения заданной длительности Т является Т К С/М (где К С/М - постоянная времени разряда емкостей через сопротивления 7). В наихудшем случае - зто цепь, содержащая вторую цепочку кон.денсатора 2, коммутатор 6, последний из диодов 3 и последнее из сопротивлений 7. Таким образом, условием эффективной работы умножителя напряжения яв- ляется формула изобретения Умножитель напряжения, содержащий две цепочки из М последовательно соединенных конденсаторов каждая и диодную цепочку из 2 М последовательно соединенных диодов, причем свободный вывод первого конденсатора первой цепочки и анод первого диода анодной цепочки образуют входные выводы для подключения источника питающего нап-. ряжения, один из которых является об- Зб щим с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, свободный вывод последнего конденсатора первой цепочки подключен к общей точке сое 40 динения последней пары диодов диодной цепочки, каждая из общих точек соединения конденсаторов первой цепочки подключена к аноду соответствующего четного диода диодной цепочки, а свободныйвывод последнего конденсатора второйцепочки образует другой выходной вывод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения при одновременном увеличении выходного напряжения, в него дополнительно введены М+1 резисторов и коммутатор, причем первый из резисторов включен между свободным выводом первого конденсатора зторой цепочки и анодом первого диода диодной цепочки, последний из резисторов включен между свободным выводом последнего конденсатора второй цепочки и катодом последнего диода диодной цепочки," каждый из остав-. шихся резисторов включен между общей точкой соединения соответствующейпары конденсаторов второй цепочки и катодом соответствующего четного диода диодной цепочки, коммутатор включен между общей точкой соединения указанной последней пары диодов и общей точкой соединения первого конденсатора второй цепочки с первым резистором, а величина сопротивления каждого из резисторов определяется из условия