Высоковольтный выпрямитель

(594 Н 02 Г 1 7/ лг " гг) САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМ ДЕТЕЛЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫИ ВЫПРЯМИ(57) Изо электрот ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Бодиловский В.Г, Электровакуумные и полупроводниковые приборы в устройствах автоматики, телемеханики и связи. М,: Транспорт, 1980, с. 51, рис. 23.Переводчиков В.И. Использование глубокого торможения электронного пучка для передачи энергии и создания электроннолучевой коммутирующей аппаратуры. - Всемирный электротехнический конгресс. М., 1977, с. 16, рис, 3. етение относится к областиники и может быть использовано в высоковольтных вторичныхисточниках электропитания, прстроен-ных на базе электронно-лучевого вентиля (ЭЛВ). Цель изобретения - повышение надежности и долговечностив аварийных режимах. В устройстводополнительно-введены датчик тока6, блоки преобразования 9, 12, источник эталонного напряжения 7, блоксравнения 11 и оптический тракт 13,соединенные последовательно и подключенные к входу блока управления 8.Кроме того, в геометрическом центреколлектора ЭЛВ введено тонкое сквозное отверстие, за которым расположенвспомогательный коллектор 5 ЭЛВ. Указанные элементы образуют систему обратной связи, которая, воздействуяна управляющий вход блока управления8, обеспечивает отключение ЭЛВ ваварийном режиме, защищая его от разрушения. 1 ил.Изобретение относится к, электротехнике, конкретно к преобразовательной технике, и может быть использовано в высоковольтных вторичных источ 5никах электропитания с напряжением внесколько тысяч или несколько десятков тысяч вольт, построенных на базеэлектроннолучевого вентиля (ЭЛВ).Цель изобретения - повьппение на Одежности и долговечности высоковольтного выпрямителя в аварийных режимах.Схема устройства представлена начертеже,Схема содержит электроннолучевой 15вентиль (ЭЛВ) 1, катод ЭЛВ 2, уско"ряющий электрод ЭЛВ З,коллектор ЭЛВ4, вспомогательный коллектор 5 ЭЛВ,датчик 6 тока, источник 7 эталонногонапряжения, блок 8 управления, второй 20блок 9 преобразования, силовой трансформатор 10, блок 11 сравнения, первый блок 12 преобразования, оптический тракт 13, выходные выводы 14,нагрузка 15. 25Устройство содержит электронно-лучевой вентиль 1, электронно-оптическая система которого имеет коллектор4, соединенный с первым из выходныхвыводов для подключения нагрузки 3 О15, ускоряющего электрода 3 и катода 2, соединенного с первым выводомвторичной обмотки силового трансформатора 1 О, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для 35подключения источника питания а второй вывод вторичной обмотки соединен1со вторым выходным выводом,блок 8управления, одним выходом соединенныйс ускоряющим электродом 3, а другим - 4 Ос катодом 2 электронно-оптическойсистемы, датчик 6 тока, первый 12 ивторой 9 блоки преобразования, ис- .точник 7 эталонного напряжения, блок11 сравнения и оптический тракт 13, 45а в геометрическом центре коллектораэлектронно-оптической системысквозное тонкое отверстие, за которымрасположен вспомогательный коллектор,соединенный с первым выводом датчика6 тока и отрицательным полюсом источника 7 эталонного напряжения, положительный полюс которого подключен кинвертирующему входу блока 11 сравне"ния, неинвертирующий вход которого 55соединен со вторым выводом датчика6 тока, коллектором 4 и первым выходным выводом, а выход блока 11 сравнения - со входом первого блока 12 преобразования, выход которого через оптический тракт соединен со входом второго блока 9 преобразования, выходом подключенного ко входу блока 8 управления.Устройство работает следующим образом.Переменное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки силового трансформатора 10, прикладывается через нагрузку 15 между катодом 2 и коллектором 4.При подаче положительного отпирающего напряжения на ускоряющий электрод через электроннолучевой вентиль протекает ток. Глагодаря наличию нагрузочного сопротивления 15 на последнем создается падение напряжения, которое определяется величиной сопротивления нагрузки 15 и суммарным током коллекторов 5 и 4. В нормальном режиме ток коллектора 5 пренебрежимо мал.Потенциал ускоряющего электрода ,3 относительно катода 2 в проводящийполупериод поддерживается достаточно высоким, а потенциал коллектора 4 из" за значительного падения напряжения 1 на нагрузке 15 низким.При этом электронный поток на участке ускоряющий электрод 3 коллектор 4 является расходящимся и равномерно распределяется на поверхности коллектора 4.При закорачивании выходных выводов 14 потенциал коллектора 4 возрастает . и электронный поток в электронно-лучевом вентиле первоначально равномерно распределенный по поверхности коллектора 4 "стягивается" к .оси электронно-оптической системы ЭЛВ;Узкий сформировавшийся электронный пучок концентрируется в области тонкого сквозного отверстия коллектора 4.Количество электричества, проходящего через тонкое сквозное отверстие коллектора 4 в единицу времени, на вспомогательный коллектор 5 во много раз увеличивается. Сопротивление между катодом 2 и вспомогательным коллектором 5 уменьшается, и на датчике6 тока появляется падение напряжения. Это падение напряжения сравнивается с напряжением источника 7эталонного напряжения на входе блока 11 сравнения. При равенстве напряже1483572 Составитель Л.УстинкинаРедактор А.Долинич Техред М Лидык Корректор Н. Король Заказ 2846/52 Тираж 646 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ний на датчике 6 тока и источнике 7 эталонного напряжения или некотором превышении первого на выходе блока 11 сравнения появляется электрический сигнал, .лок сравнения, например,г5 может быть выполнен в виде операционного усилителя. Электрический сигнал с выхода блока 11 сравнения поступает на первый блок 12 преобразования, который электрический сигнал преобразует в оптический сигнал. Этот сигнал поступает через оптический тракт 13, например стекловолоконный световод, на вход второго блока 15 преобразования оптического сигнала в электрический, Последний воздействует на блок 8 управления и выключает его.Напряжение на ускоряющем электроде 3 практически безынерционно уменьшается до нуля. Электронно-лучевой вентиль запирается.Устройство может быть эффективно и в случае возникновения в простран стве между ускоряющим электродом 3 и коллектором.4 "виртуального катода", когда практически, только лишь половина электронов достигает коллектора 4, а другая половина возвра- зО щается обратно. При этом ток коллектора уменьшается, а напряжение на нем относительно катода резко возрастает.В аварийном режиме - коротком за 35 мыкании нагрузки - при отсутствии в мощном высоковольтном выпрямителе защиты из-за "стягивания" элект 1 ронного пучка к оси электронно-оптической системы ЭЛВ и большого выде ления энергии на коллекторе 4 в центральной его части возможен прожег. Это снижает надежность, гибкость и удобство при эксплуатации.При использовании защиты электрон но-оптическая система ЭЛВ оказывается защищена в аварийных режимах от разрушения, что безусловно повышаетнадежность и долговечность устройства; Формула изобретенияВысоковольтный выпрямитель, содержащий электронно-лучевой вентиль, электронно-оптическая система которого состоит из коллектора, соединенного с первым из выходных выводов для подключения нагрузки, ускоряющего электрода и катода, соединен-ного с первым выводом вторичной обмотки силового трансформатора, первичная обмотка которого соединена свходными выводами для подключенияисточника питания, а второй выводвторичной обмотки соединен с вторымвыходным выводом, и блок управления,одним выходом соединенный с ускоряющим электродом, а другим - с катодомэлектронно-оптической системы, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности в аварийных режимах, дополни-.тельно введены датчик тока, первый и,второй блоки преобразования, источник эталонного напряжения, блок сравнения и оптический тракт, а в геометрическом центре коллектора электронно-оптической системы - сквозное тонкое отверстие, за которым расположенвспомогательный коллектор, соединенный с первым выводом датчика тока иотрицательным полюсом источника эталонного напряжения, положительный полюс которого подключен к инвертирующему входу блока сравнения, неинвертирующий входкоторого соединен свторым выводом датчика тока, коллектором электронно-оптической системыи первым выходным выводом, а выходблока сравнения - с входом первогоблока преобразования, выход которогочерез оптический тракт соединен свходом второго блока преобразования,выходом подключенного к входу блокауправления.