Балансная система для ограничения напряжения на последовательно соединенных конденсаторах

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано ввысоковольтных источниках вторичногоэлектропитачия радиоаппаратуры,Цель изобретения - расширение об 5ласти применения устройства, а такжеповышение надежности его работы,На чертеже представлена схема балансной системы для ограничения напряжения на последовательно соеди ненных конденсаторах,Система содержит положительный 1и отрицательный 2 силовые выводы,которые подключены к цепочке, состоящей из конденсаторов 3, 1-3,п, включенных последовательно, включенныепослецовательно стабилитроны 4.1-4,п,причем каждый из стабилитроков подключен параллельно соответствующемуконденсатору, дополнительный источник 5 постоянного напряжения, которйй отрицательным полюсом подключенк положительному силовому выводу 1устройства, а положительным - черезбапластный резистор 6 к свободномувыводу первого стабилитрона 4.1 икатоду ргзвязывающего диода 7, анодкоторого подключен к положительномусиловому выводу 1 устройства,30В качестве развязывающего диода 7используется светодиод. Балластныйрезистор б выбирается из условияобеспечения рабочего тока стабилизации стабилитронов с учетом суммар 35ного напряжения между силовыми шинами 1 и 2 устройства и значением напряжения ка дополнительном источнике5 напряжения, Напряжение стабилизации стабилитронов выбирается несколько меньшим, чем номинальное напряжение на соответствующих конденсаторах, Суммарное напряжение настабилитронах выбирается большим,чем напряжение между силовыми45шинами 1 и 2, по крайней мерена величину падения напряжения напрямосмещекном переходе развязывающего диода 7.Устройство. работает следующим образом.50При равных токах утечки последовательно соединенных конденсаторовнапряжение конденсатора 3,2 поддерживается равным напряжению стабилизации стабилитрона 4,2, а напряжение на первом конденсаторе 3, 1 равноразности напряжений между силовымишинами 1 и 2 и напряжением на первом стабилитроне 4, 1. Выбором значениярабочего напряжения второго стабили- .трона можно добиться любого соотношения между напряжениями на первоми втором конденсаторах,При токе утечки первого конденсатора, большем чем ток утечки второго конденсатора, избыточный токравный разности между ними, протекает через второй стабилитрон 4,2,Напряжение на нем изменяется незначительно, поэтому установленное соотношение напряжений на первом 3,1и втором 3,2 конденсаторах остаетсяпрактически неизменным.При токе утечки первого 3.1 конденсатора, меньшем чем ток утечкивторого 3,2 конденсатора, избыточныйток, равный разности токов утечки,протекает через первый стабилитрон4. 1, нагружая дополнительный источник 5 постоянного напряжения и уменьшая ток стабилизации второго стабилитрона 4,2.При незначительном уменьшении токачерез второй стабилитрон, т,е, есличерез стабилитрон обеспечивается токбольше минимального рабочего значения, напряжение стабилизации изменяется незначительно и соотношение напряжений на конденсаторах 3. 1 и 3,2также сохраняется практически неизменным.При значительном токе утечки второго 3.2 конденсатора, когда не обеспечивается минимальный рабочий токвторого стабилитрона 4.2, напряжение на нем начинает уменьшаться, темсамым уменьшается и суммарное напряжение на первом и втором стабилитроне, Когда это напряжение уменьшаетсядо значения меньшего напряжения междусиловыми шинами 1 и 2 на величинупадения напряжения на прямосмещенном диоде 7, последний отпирается идополнительный ток для поддержаниярежима на втором конденсаторе 3,2поступает в него через развязывающийдиод 7 и первый стабилитрон 4, 1, На-,пряжение на первом конденсаторе 3,1з данном режиме определяется суммойнапряжений на диоде 7 и первом стабилитроке 4,1, а на втором - разностью между напряжением на силовыхшинах 1 и 2 и напряжением на первомконденсаторе 3, 1.Таким образом, независимо от соотношений токов утечки на последова1661741 При повышении напряжения .между силовыми шинами 1 и 2 до значения, большего чем суммарное напряжение на стабилитронах на величину падения прямосмещенного перехода развязывающего диода 7, последний отпирается и происходит ограничение напряжения между силовыми шинами 1 и 2 на уровне, близком к суммарному напряжению стабилизации стабилизаторов, Тем самым повышается надежность работы устройства, так как исключается возможность выхода иэ строя конденсаторов при перенапряжении между силовыми выводами 1 и 2. Составитель А,МеркуловаРедактор Н,Лазаренко Техред М дидык Корректор Н,Ревская. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 тельно соединенных конденсаторах соотношение напряжений на них поддерживается практически неизменным. Поскольку стабилитроны в устройстве используются в условиях, исключающих "ждущий" режим, они могут быть выбраны любого типономинала и функционального назначения, а также параллельно каждому из конденсаторов может быть включено любое количество последовательно включенных стабилитронов, что имеет особо важное значение в высоковольтных источниках вторичного электропитания, Кроме того, цепочка из последовательно соединенных конденсаторов может состоять из любых типономиналов конденсаторов независимо от величины их емкости, токов утечки и других конструктивных параметров, что расширяет область применения данного устройства. При использовании в качестве развяэывающего диода 7 светодиода, при его отпирании в описанных режимах 5происходит индикация указанных режимов, тем самым обеспечивается своевременное отключение источника питания от сети и повышается его надежность. 10Формула изобретения1, Балансная система для ограничения напряжения на последовательносоединенных конденсаторах, содержа 15 щая цепочку из по меньшей мере двухпоследовательно соединенных стабилитронов, каждый из которых предназначен для подключения параллельно соответствующему конденсатору, при 20 чем стабилитроны включены в обратномнаправлении, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью расширения областиприменения и повышения надежности,введены дополнительный источник на 25 пряжения, балластный резистор и развяэывающий диод, причем отрицательный вывод дополнительного источниканапряжения предназначен для подключения к положительному выводу це 30 почки последовательно соединенныхконденсаторов и соединен с анодомраэвязывающего диода, а положительный через балластный резистор - сосвободным выводом первого стабилитрона и катодом развязывающего диода,2, Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве развязывающего диода использован светодиод,