Управляемый высоковольтный преобразователь

) Н 02 М 7/19 АРСЗЗЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ГОС под ОБРЕТЕНЕЛЬСТВУ 3 ащ к 4 Цъф Вщ чл(54)(57) 1. УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащийтрансформатор, один вывод вторичнойобмотки которого подключен к первомувыводу диагонали переменного токаосновного однофаэного мостовоговыпрямителя с тиристором в диагоналипостоянного тока, другой вывод диагонали переменного тока выпрямителяподключен ко входу диодно-конденсаторного умножителя напряжения с двумя переключателями пределов выходного напряжения, о т л и ч а ю щ и й-.с я тем, что, с цельюповышениянадежности, диоды умножителя напряжения образуют первый и второй донолиительиые однофазные мосточые выпрямители, в диагональ постоянноготока каждого из которых включена3цепочка из двух последовательно соединенных конденсаторов, точка соединения их подключена к подвижномуконтакту соответствующего переключателя, две цепочки последовательновключенных диода и конденсатора,/точки соединения которых образуют ПИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕ выходные выводы, соединяют между собой объединенные одноименные электроды дополнительных мостовых выпрямителей, при этом анод диода одной цепочки подключен к объединенным катодам диодов, первого дополнительного выпрямителя, а катод диода другой цепочки подключен к объединенным анодам диодов первого дополнительного выпрямителя конденсаторы укаэанных цепочек зашунтированы обратными диодами, один вывод диагонали переменного тока первого до" полнительного выпрямителя образует вход умножителя напряжения, а другой вывод подключен к двум неподвижным контактам первого переключателя, другому выводу вторичной обмотки трансформатора, одному неподвижному контакту второго переключателя и одному выводу диагонали переменного тока второго дополнительного выпрямителя, а другой неподвижный контакт второго переключателя соединен с другим выводом диагонали переменного тока второго дополнительного выпрямителя и с входом умножителя напряжения,2, Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения пульсаций выходного напряжения, введен дроссель, включенный между входом умножителя напряжения и вторым выводом диагонали переменного тока основного однофазиого мостового выпрямителя.Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для питания нагрузок повышенным напряжением с возможностью регулирования его и переключения пределов. 5Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное с переключением пределов выходного напряже ния, содержащий однофазный выпрями- тельный мост, умножнтель напряжения 1 в виде цепочки двух последовательно соединенных конденсаторов, с помощью переключателя подключаемых в соответствии с требованиями нагрузки к двум диодам моста 1 . 15Недостатком известного устройства является невозможность плавного регулирования выходного напряжения.Наиболее близким к изобретению является управляемый высоковольтный 20 преобразователь, содержащий трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого подключен к первому выводу диагонали переменного тока однофазного мостового выпрямителя 25 с тиристором в диагонали постоянного тока, второй вывод диагонали пере" менного тока подключен к входу диод- но-конденсаторного умножителя напряжения, выход которого подключается к 3 О нагрузке через два переключателя пределов выходного напряжения, при этом другой вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к умножителю напряжения 1:2135Недостатки данного устройства заключаются в том, что, во-первых, независимо от режима работы все конденсаторы умножителя напряжения находятся под напряжением и, во-вто рых, переключение пределов выходного напряжения производится в высоковольтной части.Все это понижает надежность устройства, 4Цель изобретения - повьаение надежности.Цель достигается тем, что в управляемом высоковольтном преобразователе, содержащем трансформатор, один вывод в горичной сбмотки которого подключен к первому выводу диагонали переменного тока основного однофаэного мостового выпрямителя с тиристором в диагонали постоянного тока, другой 55 вывод диагонали переменного тока выпрямителя подключен к входу диод- но-конденсаторного умножителя напряжения с двумя переключателями пределов выходного напряжения, диоды умножителя напряжения образуют первый и второй дополнительные однофазные мостовые выпрямители, в диагональ постоянного тока каждого из которых включена цепочка из двух, последовательно соединенных конденсаторов, точка соединения их подключена к подвижному контакту соответствующего переключателя, две цепочки последовательно включенных диода и конденсатора, точки соединения которых образуют выходные выводы, соединяют между собой объединенные одноименные электроды дополнительных мостовых выпрямителей, при этом анод диода одной цепочки подключен к объединенным катодам диодов первого дополнительного выпрямителя, а катод диода другой цепочки подключен к объединенным анодам диодов первого дополнительного выпрямителя, конденсаторы указанных цепочек зашунтированы обратными диодами, один вывод диагонали переменного тока первого дополнительного выпрямителя образует вход умножителя напряжения, а другой вывод подключен к двум неподвижным контактам первого переключателя, другому выводу вторичной обмотки трансформатора, одному неподвижному контакту. второго переключателя и одному выводу диагонали переменного тока второго дополнительного выпрямителя, а другой неподвижный контакт второго переключателя соединен с другим выводом диагонали переменно-, го тока второго дополнительного выпрямителя и с входом умножителя напряжения.С целью снижения пульсаций выходного напряжения в устройство введен дроссель, включенный между входом умиожителя напряжения и вторым выводом диагонали переменного тока основного однофаэного мостового выпрямителя.На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.Устройство содержит трансформаторвторичная обмотка 2 которого подключена к основному мостовому выпрямителю 3 и диодно-конденсаторному умножителю напряжения 4. В диагонали постоянного тока выпрямителя 3 установлен тиристор 5, управляемый генератором б, Второй вывод диагонали3 1156 переменного тока выпрямителя 3 подключен через дроссель 7 к входу умножителя напряжения 4, выполненного в виде первого дополнительного однофазного мостового выпрямителя 8 5 и аналогичного второго выпрямителя 9, объединенные одноименные электроды которых соединены через цепочки последовательно включенных диода и конденсатора; объединенные катоды выпрямителя 8 соединены с анодом диода 10, катод которого подключен к конденсатору 11, соединенному с катодами выпрямителя 9, объединенные аноды выпрямителя 8 соединены с 15 катодом диода 12, анод которого подключен к конденсатору 13, соединенному с анодами выпрямителя 9. Конденсаторы 11 и 13 зашунтированы обратными диодами 14 и 15. В диагональ пос тоянного тока выпрямителя 8 включена цепочка из двух последовательно соединенных конденсаторов 16 и 17. В диагональ постоянного тока выпрямителя 9 включена цепочка из двух последова ф тельно соединенных конденсаторов 18 и 19. Первый переключатель 20 пределов выходного напряжения подключен своим подвижным контактом 20.1 к точке соединения конденсаторов 16 ЗО и 17. Второй переключатель 21 пределов выходного напряжения подключен своим подвижньй контактом 21.1 к точке соединения конденсаторов 18 и 19. Неподвижные контакты 20.2 и 20.3 объединены и подключены к выпрямителю 8, выводу вторичной обмотки, неподвижному контакту 21.2 переключателя 21 и одному выводу диагонали переменного тока выпрямителя 9, 46 другой вьвод этой диагонали подключен к контакту 21.3 и входу умножителя напряжения 4. Точки соединения диода 10 и конденсатора 11,.а также диода 12 и конденсатора 13 образуют выход" 4 ные выводы для подключения нагрузки 22.Работа устройства осуществляется следующим образом.При подключении трансформатора 1 56 к сети при разомкнутых переключателях 20 и 21 мостовые выпрямители 8 и 9 выпрямляют поданное на них переменное напряжение, регулируемое тиристором 5, при этом заряжаются конденсаторы И 16, 17 и 18, 19, Напряжение на обкладках каждого конденсатора равно прловнн: напряжения иа выходе гчпря 221 4мителя. Оба выпрямителя 8 и 9 работают параллельно и подают через диоды 10.12 и 14.15 напряжение на нагрузку 22.Если переключатели 20 и 21 установить в положение, 20.2 и 21,2, то средние точки конденсаторов 16, 17 и 18, 19 соединяются с одной фазой входного напряжения, поэтому оба выпрямителя 8 и 9 с подключенными к ним конденсаторами превращаются в схемы выпрямления с умножением в два раза, причем, как и в предыдущем случае, они подключены параллельно и подают через диоды 10,12 и 14, 15 удвоенное напряжение на нагрузку 22. При переключении переключателей 20 и 21 ,положение 20.3 и 21.3 на средниеточки конденсаторов 16,.17 и 18, 9 поступают противофазные напряжения.В этом случае на выходе каждой схемы умножения, собранной на выпрямителях 8 и 9 и конденсаторах 16, 17 и 18, 19, получается удвоенное напряжение.При этом между одноименными выходами схем удвоения приложено переменное напряжение, равное напряжению между фазами, После выпрямлеиия на диодах 14 и 15 и конденсаторах 11 и 13, образующих третью схему удвоения, на выходе получается учетверенное выпрямленное напряжение, Включение дросселя 7 последовательно с тиристором 5 позволяет растянуть время открытия тиристора в результате чего уменьшается максимум импульса тока и уменьшается уровень помех и пульсации выходного нанржкения. В режимах выпрямления и выпрямлейия-удвоения происходит параллельное включение двух выпрямителей 8 и 9, это улучшает выходные параметры преобразователя в цепам так как через каждую из мостовых схем выпрямления протекают токи, в два раза меньшие тока нагрузки, что повышает надежность работы преобразователя. В режиме учетверения все конденсаторы схемы умножения шунтированы диодами, При этом диоды включены таким образом, что находятся в закрытом состоянии, в результате чего исключается возможность попадания на электрические конденсаторы напряжения переменной полярности, которое может привести их к выходу из строя, 1156221