Высоковольтный источник питания

Союз СоветскнзСоцналнстнческнкРеспублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЬЬСТВУ и 699512(о ) Дополнительное к авт, свид 51)Я. Кл.О 05 Р Х/58 Н 02 М 7/2 22) Заявлено 16.08,77 (21) 2517221/24 с присоединением заявки Кее асударстееекык кват сср ае делам нэеаретеник и еткрытей23) Приорите убликовано 25.11.79. Бюллетень Кй ата опублнновайия описания 30 11 7) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИСТОЧНИ А еток известног в том, что пр Изобретение относится к электротехттяке и предназначено для использования в качестве вторичного источника электропитания.Известен высоковольтный источник питания, содержащий регулирующий тран 5 эистор и цепь обратной связи 1,Недостатком известного источника яв ляется отсутствие защиты от перегрузок по току.Известен также высоковольтный источник питания, содержащий регулирующий транзистор, включенный в диагональ выпрямительного моста, соединенного последовательно с первичной обмоткой высокот вольтного трансформатора, схему с умножением напряжений, подключенную к выходной обмотке высоковольтного трансформатора, каскад обратной связи, включенные между выходными выводами и базовой цепью регулирующего транзистора 2.Недост о устройства заключаетсяя и включении его в сеть питающего напряжения переходнойпроцесс по току в регуляторе имеет коле-,бательный характер. Величина перерегу-:лирования может достигать больших значений. В этом случае снижается надежностьисточника питанйя и значительно усложняется построение т очной схемы защиты отперегрузок по току высоковольтного источника питания,Белью изобретения является повышение надежности при включении источникас одновременным обеспечением точностизашиты от перегрузок по току.Для этого в высоковольтный источникпитания, содержащий регулирующий транзистор, включенный в диагональ вьтпрямительного моста, соединенного последова-тельно с первичной обмоткой высоковольтного трансформатора, схему с умножением напряжений, подключенную к выходнойобмотке высоковольтного трансформатора,каскад обратной связи, включенный междувыходными выводами и базовой цепью регулирующего транзистора, введены датчик3 6995 тока, включенный последовательно с регулирующим транзистором, две последовательные ВС-цепочки, одновибратор, делитель напряжения и четыре транзисторных ключа, причем вход первого транзисторного ключа, соединенного последовательно с одной из упомянутых ВС-цепочек, под,ключен к делителю напряжения, параллель 1 но которому включен один иэ транзисторов одновибратора, причем параллельно кондеясатору этой же РС-цепочки включен вновь введенный транзистор, базовая цепь которого через вновь введенный делитель подключена к выходу четвертого транзисторного ключа, кроме того, вход 5 второго транзисторного ключа через другую ВС-цепочку соединен с шиной запирающего напряжения, а параллельно кон,денсатору этой ВС-цепочки подключен второй вновь введенный транзистор, ба зовая цепь которого подключена к выходу третьего и четвертого последовательно соединенных транзисторных ключей, вход которых подключен к выходу однови брат ора.25На чертеже представлен высоковольтный источник питания.Высоковольтный источник питания содержит трансформатор 1, вспомогательныевыпрямители 2-4 ВС-цепочку на кон денсаторе 5 и резисторе 6, транзистор 7 транзисторные ключи 8-11, конденсатор 12 ЯС-цепочки, транзистор 13, резисторы 14-15 делителя, времязадающий конденсатор 16 одновибратора, транзисторы 17-20, регулирующий транзистор 21, датчик 22 тока, высоковольтный трансформатор 23, схему 24 с умножением напряжений, каскад 25 обратной связи, усилитель 26 сигнала перегрузки по току,40Высоковольтный источник питания с защитой от перегрузох по току работает следующим образом.При включении источника питания в сеть переменного тока трансформатором1 и выпрямителями 2-4 формируются вспомогательные постоянные напряжения. Начинает заряжаться хонденсатор 12. Током заряда этого конденсатора отпирается второй транзисторный хлюч 9, после50 чего в базовую цепь составного регулирующего транзистора 20,21 с вьпрямителя 3 поступает отрицательное запирающее напряжение. При этом регулирующий55 транзистор надежно закрывается. Одновременно с процессом запирания регулирующего транзистора в момент включения источника в сеть происходит установ 12 4ка одновибратора, выполненного на транзисторах 17, 18, в исходное состояние, т,е, транзистор 17 запирается, а транзистор 18 открывается, Когда транзистор 17 закрыт, то напряжением с резистора 15 открывается первый транзисторный ключ 8. На вход ВС-цепочки 5, 6 поступает положительное напряжение, С конденсатора 6 линейно нарастающее положительное напряжение поступает в базовую цепь регулирующего транзистора.После заряда конденсатора 12 запираетгл второй транзисторный ключ 9 и снимается запирающее напряжение с базовых цепей регулирующего транзистора. Под действием напряжения с конденсатора 6 базовой цепи транзисторов 20-21 ток нарастает линейно, также линейно нарастает ток через датчик 22 тока, который включен последовательно с регулирующим транзистором, При отпирании регулирующего транзистора 21 появляется напряжение на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора 23 и на выходе схемы 24 с умножением напряжений. При увеличении напряжения или уменьшении тока нагрузки увеличивается напряжение на выходе каскада 25 обратной связи, Зто вызывает отпирание транзистора 19 и запирание транзисторов 20, 21, что ведет к выравниванию напряжения на нагрузке. В случае увеличения тока нагрузки выше заданного уровня, увеличивается напряжение на датчике 22 тока. Это напряжение, в составе усилителя 26 сигнала перегрузки по току, сравнивается с опорным напряжением, разница напряжений усиливается и на вход одновибратора (транзистор 17) поступает положительное напряжение. Сцновибратор опрокидывается. Огкрывается транзистор 17, транзистор 18 захрывается. Открытый транзистор 17 шунтирует резисторы 14-15. Это вызывает запирание первого транзисторного ключа 8. При эапирании первого транзисторного ключа 8 снимается отпирающее положительное напряжение с базовых цепей транзисторов 20-21. Одновременно с этим при отпирании транзистора 17 отпирается ранее закрытый четвертый транзисторный ключ 11. Отпирание транзисторного ключа 11 ведет к отпиранию транзистора 7. Конденсатор 6 разряжается через открытый транзистор 7, для того, чтобы при последующем включении источника питания конденсатор 6 начинал заряжаться с нулевого уровня напряжения. В противном случае переход5 6995ной процесс по току иа выходе высоковольтного стабилизатора может носитьколебательный характер. Отпирание транзисторного ключа 11 вызывает отпираниетретьего транзисторного ключа 10 и второго транзисторного ключа 9. При отпирании ключа 9 в базовые цепи транзисторов20-21 поступает запирающее напряжение,что вызывает запирание этих транзисторов, Ток через датчик 22 уменьшается 1 Одо нуля.В закрытом состоянии регулирующийэлемент находится на время перезарядаконденсатора 16, Затем одновибратор восстанавливается в исходное состояние, т,е. 5транзистор 17 закрывается, а транзистор18 открывается, Это ведет к тому, чторегулятор вновь отпирается и через датчик 22 начинает протекать ток, Процессвключения и отключения высоковольтногоисточника питания продолжается до устранения причины перегрузки но току иликороткого замыкания,Формула изобретения Высоковольтный источник питания, содержащий регулируюший транзистор, вклюзо ченный в диагональ выпрямительного моста, соединенного последовательно с первичной обмоткой высоковольтного трансформатора, схему с умножением напряжений, подключенную к выходной обмотке высо 35 ковольтного трансформатора, каскад обратной связи, включенный между выходными выводами и базовой пепью регулирующего транзистора, о т л и ч а ю ш и й - с я тем, что, с целью повышения падежо ности при включении источника с одновременным обеспечением точности защиты отперегрузок по току, в него введены датчик тока, включенный последовательно срегулирующим транзистором, две последовательные ЯС-цепочки, одйовибратор, .делитель напряжения и четыре транзисторных ключа, причем вход первого транзисторного ключа, соединенного последовательно с одной из упомянутых КС-цепочек, подключен к делителю напряжения,параллельно которому включен один изтранзисторов одновибратора, причем параллельно конденсатооу этой же КС-цепочки включен вновь введенный транзистор, базовая цець которого через вновьвведенный делитель подключена к выходучетвертого транзисторного ключа, крометого, вход второго транзисторного ключачерез другую ВС-цепочку соединен с шиной запирающего напряжения, а параллельно конденсатору этой ВС-цепочки нодключен второй вновь введенный транзистор,базовая цепь которого подключена к выходу третьего и четвертого последовательносоединенных транзисторных ключей, входкоторых подключен к выходу одновибратора,Источники информ ап,ии,принятые во внимание при экспертизе1. Подольный В. С, и др., Стабилизатор переменного напряжения, жур. "Приборы и системы управления", М 7, 1968, с. 52.2, Белопольский И. И. и Тихонов В. И Транзисторные стабилизаторы на повышенные и высокие напряжении, М., "Энергия", 1971, с. 57, рис. 4-4.699512 Составитель С. СиткЧелюканов Техред О, Андрейко Редакто рректор М, Вигул Зака ми 4 к наб филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,7/52 Тираж 1015 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж 35, Рауш