Преобразователь переменного напряжения в высокое постоянное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Н 02 М 7/ И Р 28 амик узьменк А,Я 2(088,8) свидетельст 02 М 7/10,идетельство 02 М 7/04,идетельство 02 М 7/06, о С СССР 1971 СССР 1977 ННОГО НАОЕ электровано 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЭОБ д вторсном к СвидятедьСТ(71) Институт электроАН УССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕ ПРЯЖЕНИЯ В ВЫСОКОЕ ПОСТОЯНН (57) Изобретение относится технике и может быть исполь для питания электронно-луче бок, электронных микроскопов, в рентгеновской технике и других отрасляхнародного хозяйства, Цель изобретения - повышение КПД путем снижениямежобмоточных динамических емкостей.Эффект обусловлен конструктивнымисполнением преобразователя, в котором первичная обмотка выполнена ввиде двух полуобмоток 2, 3, расположенных на стержнях 4, 5 магнитопровода. Число секций б, 7 вторичнойобмотки выполнено четным, они-имеютвысоту, меньшую высоты первичнойполуобмотки, выполнены одна в другойконцентрически и расположены вдольпервичных полуобмоток равномерно исимметрично, При этом направление намотки любых двух расположенных рядомсекций является противоположным,2 ил. С:30 Изобретение относится к электротвхнике и может быть использовано дляпнтания электронно-лучевых трубок,электронных микроскопов, в рентгеновской технике и других отраслях народ 5ного хозяйства,Цель изобретения - повышение КПДпутем снижения межобмоточных динамических емкостей,1 ОНа фиг;1 показана электрическаясхема преобразователя переменного напряжения в высокое постоянное; нафг,2 - конструкция трансфорамторапреобразователя переменного напряженя в высокое постоянное (разрезвдоль осей сердечника),Преобразователь переменного напряжения в высокое постоянное содержитсердечник 1, состоящий из двух П-обррзных частей, первичную обмотку, состоящую из двух полуобмоток 2 и 3,расположенных на стержнях 4 и 5 серпечника 1 симметрично и равномерно.многосекционную вторичную обмотку,число секций 6 и 7 которой выбраночетным иони выполнены одна внутридругой концентрически и располагают-.ся вдоль стержней 5 и 4 сердечникасимметрично и равномерно, Каждаяиз секций 6 и 7 вторичной обмоткиподключена к выпрямителю 8. Все выпрямители 8 по выходу соединены пос 1 ледовательно,На фиг,2 приняты следующие обоз 35йачения: высота одной секции 6 или- Ь; направление интегрирования.наружным и внутренним радиусами) секций 6 и 7 - А; направление интегрирования (перпендикулярно оси стержней4 и 5 сердечника) х; число секций,располагающихся вдоль стержней 4 или 5сердечника - и, 45Устройство работает следующимобразом.В преобразователе электрическаяэнергия запасается собственными динамическими емкостями обмоток. и меж 50обмоточными динамическими емкостямитрансформатора,Учитывая, что разность потенциалов любых частей соседних секций вто-ричной обмотки, выпрямители которыхвключены последовательно, на всех55этапах имеет одинаковый знак, том Ы 1- 1,1 -13. цс с4 где С - собственная динамическая.емкость одной секции вторичной обмотки;У э - количество энергии, запасаемой собственной динамическойемкостью одной секции вторичной обмотки на соседних полупериодах переменного напряжения;ц - напряжение на зажимах однойсекции вторичной обмотки.М 1Динамическая емкость С , между концентрически расположенйыми секциями 6 и 7 высотой Ь вторичной обмотки определяется разностью энергий, запасаемых на соседних полупериодах переменного напряжения в пространстве между наружной поверхностью внутренней секции 6 и внутренней поверхностью наружной секции 7 вторичной обмотки.Если направление намотки концентрически расположенных секций 6 и 7 противоположно, то противоположны и направления намотки прилегающих слоев,На некотором полупериоде и)-м этапе) переменного напряжения началам обмоток соответствует отрицательный потенциал, Тогда начало внутренней секции 6 через выпрямитель 8 соединяется с началом наружной секции 7 вторичной обмотки. Полагая, что электрическое поле в пространстве между секциями 6 и 7 плоскопараллельноеми, - -2,-,1 Ь) - и" Ь)1 а.2 Ь оТогда для (и)-го этапаЮ+чц(у) =-ц( - )с ц"(у) = -ц (),.где К - количество слоев обмотки.м 7Сст цсУэ 21М 1где С - статическая емкость междустконцентрически расположенными секциями вторичной обмотки.Для п-го этапач - 21 сЬц(у) =ц(- --- -)с 1,1,Уо( ) (у 1 сЬ )Мц С стц2ф Мследовательно, С= О, т,е, при встречной намотке концентрически расмъ мз 1 с ХС = С -- ,Г (1)Ст1-"аз мзгде С и С - соответственно, динамическая и статическаяемкости между экраноми одной секцией вторичной обмотки,При четном количестве секций,располагающихся вдоль каждой из вторичных полуобмоток 2 и 3, динамическая межобмоточная емкость и в этомслучае равна О.Паразитная динамическая емкостьобмоток трансформатора преобразовате.ля переменного напряжения в высокоепостоянное определяется той частьюэлектрической энергии, запасаемой 45 50 5 15822положенных секций 6 и 7 и несовпа-.дающем направлении прилегающих слоев14 и 15 значение динамической межобмоточной емкости равно О,Вычисляют значение динамическоймежобмоточной емкости между секциями,расположенными. одна над другой, еслисекции намотаны встречно,Для (п-.1)-го этапа, учитывая, что1 с1, получают(4 п + - -). = 2 С Пс(п + -),3 2 3с 3м 1где С - статическая емкость междусекциями вторичной обмотки,расположенными одна над 20другойНа и-м этапеА - хП= Ц ---с А ь2 пА+ х 25У=Ус АЭь м 21И = 2 С У (и + - .-).з ст с 3Динамическая емкость при встречной намотке секций вторичной обмотки 30 и в .этом случае равна О.Оценим динамическую межобмоточную емкость между первичными полуобмотками 2 и 3 и секциями 6 вторичной обмотки трансформатора. Для простоты пола 35 гают, что между первичными полуобмотками 2 и 3 и секциями 5 вторичной обмотки расположен заземленный экран,Если каждая из секций имеетпо отношению к соседней противополож ную намотку, то 99 6обмотками и в межобмоточном пространстве, которую необходимо потреблять от источника для перезаряда этих емкостей. При согласной намотке соседних секций вторичной (высоковольтной) обмотки динамические межобмоточные емкости максимальны, так как разность напряжений между ними (и запасаемаяСЬэлектрическая энергия ) сильноизменяется при смене полярности входного напряжения в результате измене-. ния состояния диодов выпрямителей.При противоположной намотке выводы обмоток так соединяются между собой через диоды выпрямителей, что при смене полярности напряжения количество запасенной в межобмоточном пространстве электрической энергии почти не изменяется, а при противоположной намотке и близлежащих слоев соседних обмоток изменение практически равно нулю, В результате этого энергия от первичного источника переменного напряжения для перезаряда этих емкостей не потребляется, величины токов через обмотки уменьшаются и КПД всего устройства возрастает, особенно значительно при высоком выходном напряжении и малой потребляемой мощности,Формула изобретенияПреобразователь переменного напряжения в высокое постоянное, содержащий трансформатор с сердечником из двух П-образных частей, первичную обмотку, многосекционную вторичную обмотку, каждая из которой подключена к выпрямителю, а все выпрямители соединены по выходе последовательно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД путем снижения межобмоточных динамических емкостей, число секций вторичной обмотки выполнено четным, первичная обмотка выполнена в виде двух полуобмоток, а секции вторичной обмотки, выполненные одна в другой концентрически, имеют высоту, меньшую высоты первичной полуобмотки и располагаются вдоль стержней сердечника равномерно и симметрично, причем намотка секций вторичной обмотки выполнена так, что направление намотки близлежащихслоев расположенных рядом секций противоположно.1582299 едактор И,Каса ектор М,Шар Зак писно Государственног 113035при ГКНТ ССС ми