Высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью

(5)5 Н 02 М 7/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения Научнотехнического объединения АН СССР (72) Е.С.Гузиков, Ю.А.Исаков и Л,Ш.Кузнецов(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ С УПРАВЛЯЕМОЙ ПОЛЯРНОСТЬЮ(57) Использование: изобретение может быть использовано в высоковольтных источниках питания постоянного тока, где требуется повышенная точность и плавное изменение полярности выходного напряжения. Сущность изобретения; устройство включает источник переменного тока 1, подключенный к объединенным эмиттерам Изобретение относится к электропреобразовательной технике и может быть использовано в высоковольтных источниках питания постоянного тока, где требуется повышенная точность и плавное изменение полярности выходного напряжения.Известны высоковольтные преобразователи, содержащие два канала преобразования переменного напряжения в транзисторов 2, 3, в коллекторные цепи ко. торых включены первичные обмотки повышающих трансформаторов 4, 5 соответственно. Базы транзисторов 2, 3 подключены к источникам опорного и управляющего напряжения (делители 6, 7) соответственно, а соединенные между собой свободные концы первичных обмоток трансформаторов 4, 5 подключены к источнику постоянного напряжения 8, Вторичные обмотки трансформаторов подключены соответственно к выпрямителям.умножителям 9, 10, однополярные выводы которых соединены между собой. К свободным выходам выпрямителей-умножителей подключены нагрузка 11 и высоковольтный делитель напряжения 12, который может быть использован в составе схемы измерения и стабилизации выходного напряжения 13. Коэффициенты трансформации трансформаторов 4, 5 и число каскадов умножителя обоих каналов равны между собой. Указанное выполнение устройства позволяет плавно осуществлять реверс выходного напряжения и измерять его с наименьшей погрешностью. 1 ил,постоянное и переключатель полвыходного напряжения,Прототипом является высоковопреобразователь переменного напряженияв постоянное с управляемой полярностью 3,содержащий переключатель полярности и 2канала, каждый из которы, состоит изтрансформатора с первицной и втори:нойобмотками и выпрямителя с умножениемнапряжения, подключеннсно к вяоричнойобмотке, раэнополарные выходы каналов соединены между собой и подключены к выводам для подключения нагрузки, один из концов первичной обмотки каждого трансформатора подключен к одному из выводов для подключения источника переменного напряжения, другой вывОд для подключения источника переменного напряжения образован средним выводом переключателя полярности, крайние выводы которого соединены со свободными концами первичных обмоток упомянутых трансформаторов,В каждом канале четные вентили заменены резисторами, образующими делители напряжения, которые могут быть использованы в составе схемы измерения, а также стабилизации напряжения на нагрузке.К недостаткам прототипа следуетотнести большие массо-габаритные показатели, обусловленные наличием двух высоковольтных делителей напряжения, а также вдвое увеличенным количеством каскадов умножения по сравнению с обычной схемой умножения напряжения, т.к. каскады с резисторами в умножении напряжения не участвуют,Недостаток этого устройства также связан с низкой точностью измерения выходного напряжения, вызванной тем, что ток в цепи последовательно включенных нелинейных элементов(вентилей в цепи делителей напряжения) и падение напряжения на них резко изменяются при изменении величины выходного напряжения, причем по нелинейному закону,Целью изобретения является уменьшение массо-габаритных показателей и повышение точности измерения выходного напряжения.Указанная цель достигается тем, что в высоковольтном преобразователе переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью блок управления полярностью выходного напряжения выполнен в виде двух транзисторов, и источников постоянного, опорного и управляющего напряжений, причем, эмиттеры транзисторов объединены в общую точку, образующую выводдля подключения источника переменного напряжения, базы транзисторов подключены, соответственно, к выходу источника опорного и выходу источника управляющего напряжений, соединенных входами с выходом источника постоянного напряжения,коллектор одного транзистора соединен с одним из концов первичной обмотки трансформатора одного канала, коллектор друго го транзистора соединен с одним из концов первичной обмотки трансформатора друго 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 го канала, а свободные концы указанных первичных обмоток соединены с выходом указанного источника постоянного напряжения, при этом, однополярные входы указанных каналов соединены между собой, а их свободные другие выводы соединены с соответствующими указанными выходными выводами.Высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляющей полярностью поясняется фиг.1 и выполнен следующим образом,Источник переменного тока 1 подключен к соединенным вместе эмиттерам транзисторов 2, 3, в коллекторные цепи которых включены первичные обмотки повышающих трансформаторов 4 и 5 соответственно. Базы транзисторов 2, 3 подключены соответственно к источникам опорного и управляющего напряжений 6, 7, которые, в свою очередь, подключены к источнику постоянного напряжения 8, к которому подключены также соединенные между собой свободные концы первичных обмоток трансформаторов 4, 5. Вторичные обмотки трансформаторов подключены соответственно к выпрямителям-умножителям 9, 10, однополярные выводы которых соединены между собой, К свободным выходам выпрямителей-умножителей подключена нагрузка 11 и высоковольтный делитель напряжения 12, который может быть использован в составе схемы измерения и стабилизации выходного напряжения 13. Коэффициенты трансформации трансформаторов 4, 5 и число каскадов умножения обоих каналов равны между собой.Высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью работает следующим образом,Положим, что потенциалы баз транзисторов 2 и 3 равны, те. Обг = Обз, при этом открыты оба транзистора и в каждом протекают равные токи. В этом случае напряжения на первичных обмотках трансформаторов 4,5 равны междусобой, и, следовательно, равны и напряжения на выходах умножителей. Так как однополярные выходы умножителей соединены между собой, то напряжение на нагрузке равно нулю.При изменении Обз относительно Обз в ту или иную сторону изменяются напряжения на первичных обмотках трансформаторов, а напряжение на нагрузке 13 изменяется в соответствии с изменением алгебраической суммы выходных напряжений умножителей, В частности, при уменьшении потенциала базы транзистора 3, т.е. при ОбзОб 2,на нагрузке формируется положительное напряжение,а при ОбзОбг - на нагрузке отрицательное7", Р 23 остэвитель Е,Гуэикоехред М.Моргентал орректор О, Кравцо Редакто нова аз 4039 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 производственно издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина 101 напряжение. Высоковольтный делитель напряжения 12, подклоченный параллельно нагрузке 11, позволяет с высокой точностью измерять выходное напряжение, а также использовать его для формирования напряже ния обратной связи в системе стабилизации выходного напряжения,По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет плавно осуществлять реверс выходного напряжения и 10 измерять его с погрешностью+0,005;6, Кроме того, предлагаемое устройство имеет значительно меньшие массо-габаритные показатели, что позволяет испольэовать его в сложных аналитических системах. 15Формула изобретенияВысоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью, содержащий два канала, каждый из которых состоит иэ 20 трансформатора, первичная обмотка которого через блок управления полярностью выходного напряжения соединена с источником переменного напряжения, а вторич- ная обмотка соединена с входом блока 25 умножения напряжения, два выходных вывода, один из которых заземлен, для подключения нагрузки, высоковольтный делитель напряжения, включенный между выходными выводами, и скему измерениястабилизации выходного напряжения, ол и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью умень шения массогабаритных показателей и повышения точности измерения выходно о напряжения, блок управления полярностью выходного напряжения выполнен в виде двух транзисторов, и источников постоянного, опорного и управляющего напряжений, причем змиттеры транзисторов объединены в общую точку, образующую вывод для подключения источника переменногс напряжения, базы транзисторов подключены соответственно к выходу источника опорного и выходу источника управляющего напряжений, соединенных входами с выходом источника постоянного напряжения, коллектор одного транзистора соединен с одним иэ концов первичной обмотки трансформатора одного канала, коллектор другого транзистора соединен с одним иэ концов первичной обмотки трансформатора другого канала, а свободные концы укаэанных первичных обмоток соединены с выходом указанного источника постоянного напряжения, при этом однополярные выходы указанных каналов соединены между собой, а их свободные другие выводы соединены с соответствующими указанными выходными выводами.