Каскадный генератор

Изобретение относится к электропреобразовательной технике и может быть использовано в высоковольтных источниках питания электронных микроскопов, литографических установок, масс-спектрометров.Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение КПД генератора.На чертеже показан предлагаемый каскадный генератор, состоящий из диодов 1 и конденсаторов 2 однофазной циклической двухполупериодной схемы умножения напряжения, трансформатора питания 3, выполненного на двух магнитопроводах, . каждый из которых имеет регулируемый не- магнитный зазор Ь 1 и Лъ причем первичная обмотка 4 трансформатора намотана на двух соединенных вместе кернах магнитопроводов, вторичная обмотка 5 состоит из двух половин б и 7, каждая из которых намотана на соответствующих свободных кернах ,магнитопроводов. К выходному каскаду генератора подключена секционированная компенсирующая катушка индуктивности 8, выполненная из двух секций 9, 10. точка соединения которых подключена к нагрузке генератора 11. Индуктивность катушки выбирается равной индуктивности, соответствующей настройке колебательного контура, составленного из катушки и паразитных емкостей генератора, на частоту питания.Работа каскадного генератора заключается в следующем.При подаче напряжения питания на трансформатор 3 помимо реактивного тока, идущего по параэитным емкостям генератора от источника питания, появляется и реактивный ток, идущий через катушку 8, т.е.происходит взаимная компенсация этих токов.Поскольку паразитные емкости определяются конструкцией и расположением конденсаторов, диодов и экранов, то для конкретной конструкции можно достато гно точно определить величины этих емкостей и тем самым определить необходимую величину индуктивности компенсирующей катушки, Таким образом, реактивные токи, вызванные паразитными емкостями генера. тора, компенсируются и снижаются пульсации выходного напряжения, обусловленные этими токами.Снижение пульсаций выходного напряжения, связанных с разбросом напряжений на половинах вторичной обмотки питающеготрансформатора, происходит следу,ощим образом. Напряжение, развиваемое вторичной обмоткой трансформатора 3 делится на напряжение 01 и Ог пропорциональное индуктивностям половин обмоток 6,7 соответственно. Значение индуктивности обмотки 6 определяется количеством витком М/1 и величиной немагнитного зазора Ь 1:Ч% и,где 3 - сечение керна магнитопровода; ро - магнитная проницаемость вакуума, Соответственно значение индуктивности обмотки 7 определяется количеством витков Щ и величиной немагнитного зазора Лг: - тя - Р 6 Я фо 15Изменяя величины зазоров Ь)1, Ь 12 можно добиться равенства напряжений 01 и Оз, тем самым исключив несимметрию напряжения питания схемы умножения и пульсации на выходе генератора, вызванные указанной несимметрией.Положительный эффект от использования изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что каскадный генератор, сохраняя свойственную прототипу возможность достигать компенсации реактивного тока генератора, позволяет достигать этого более простыми средствами. Кроме того, т.к. компенсирующая катушка выполнена без ферромагнитных сердечников, схема, по сравнению с прототипом, не требует дополнительной мощности от питающего трансформатора для компенсации потерь в ферромагнитных сердечниках, тем самым достигается вторая цель изобретения - повышение КПД каскадного генератора. Технологичность изготовления, возможность простыми средствами компенсировать реактивные токи генератора, более высокий КПД - позволяет найти широкое применение предлагаемому каскадному генератору в технике высоких напряжений, особенно для маломощных устройств, где требуются малые пульсации 5 рабочего напряжения. Формула изобретения Каскадный генератор, содержащий входные выводы для подключения источника переменного напряжения выходные выводы для подключения нагрузки, входной трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами; а вторичная обмотка выполнена в виде двух соединенных последовательно полуобмоток, общая точка соединения которых соединена с одним из выходных выводов, являющимся общим, а также каскадный блок умножения напряжения, состоящий из диодов и конденсаторов, соединенных между собой по однофазной циклической двух1820469 Составитель Е,ГузиковТехред М.Моргентал КОрректор М.Ткач Редактор Заказ 2035 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 полупериодной схеме умножения напряжения, вход которой соединен со свободными выводами указанных полуобмоток, а выход соединен с крайними выводами обмотки контактирующей катушки индуктивности, средний вывод которой соединен с другим выходным выводом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения КПД, укаэанный входной трансформатор выполнен на двух магнитопроводах, каждцй иэ которых выполнен с регулируемым немагнитным зазором, причем первичная обмотка трансформатора 5 намотана на двух соединенных вместекернах магнитопроводов, а каждая иэ полуобмоток вторичной обмотки намотана на свободном керне соответствующего магнитопровода.