Управляющее устройство

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциапистичесиикРеспублик ц 9668704ъг(51)М. Кл. Н 03 К 5/00 тооудерстееиный комитет СССР ио делам иэобретеиий и открытийОпубликовано 15.10.82. Бюллетень38 Дата опубликования описания 18,10,82(54) УПРАВЛЯОШЕЕ УСТРОЙ 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приборостроении, в частности для управления лучем источника электронов.Известно управляющее устройство, содержащее регулирующий элемент и систе 5 му управления регулирующим элементом. Регулирующий элемент выполнен в виде выпрямителя с фильтром, у которого один (положительный) вывод соединен с като 1 О дом, а другой (отрицательный) - с управлятощим электродом источника электронов, Источник напряжения соединен с катодом, При таком соединении получается фиксированное смещение. Система управления регулирующим элементом этого устройства снабжена разделительным трансформа . тором, который питает переменным напряжением регулирующий элемент и отделяет низковольтные цепи от высоковольтных; . 20 генератором, питающим первичную обмотку разделительного трансформатора перемен. вым напряжением,Кроме того, эта .1 система имеет источник постоянного напра жения, электрически соединенный с генератором и регулирующим устройством. которое регулирет величину переменного напряжения генератора, передаваемого в разделительный трансформатор 1 ) .Однако устройство для обеспечения работы должно постоянно (на весь период работы) находитьсяпод напряжением, что не удовлетворяет современным экономическим и техническим требованиям. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является управляющее устройство, содержащее разделительный трансформатор, первичная обмотка которо го соединена через включенные разнополярно тиристоры с накопительными конден саторами, каждый из которых через кнопочные вьпцпочатели и включенные разнополярно диоды соединен с источником переменного напряжения, управляющие электроды каждого тиристора соединены через стаби 1 титроньт с накопительными конденса торами 21 е70 1 эашунтированными диодами 11 и 12 соответственно и соединены с общим полюсом устройства, Конец первичной обмот ки 6 соединен с общим полюсом устройства.Каждый накопительный конденсатор 9 и 10 через кнопочные выключатели 13 и 14, резисторы 15 и 16 и разнополярно включенные диоды 17 и 18 соединен с источником 19 переменного напряжения,Управляющие электроды тиристоров 7и 8 соединены через стабилитроны 20 и 21 соответственно и через кнопочные выключатели 13 и 14 с положительными полюсами накопительных конденсаторов 9 и 10. Накопительный конденсатор .10 положительным полюсом, а накопительный конденсатор 9. отрицательным полюсом соединены с началом первичной обмотки 6 раэдеилтельного трансформатора 4.Диод 22 высоковольтногоблока 3 соединяет в прямом ( положительном) направлении начало вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4 с контактом 24 дистанционного переключателя 25, который нормально замкнут с контактом 26 дистанционного переключателя 25, Контакт 26 соединен с началом первой обмотки дистанционного переключателя 25 и с конденсатором 27, который другим выводом соединен с концом первой обмотки дистанционного переключателя 25 и с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4.Нормально открытый контакт 28 дистанционного переключателя 25 электрически соединен с контактом 29 дистан-. ционного переключателя 30, который электрически соединен с нормально замкнутым. (закрытым) контактом 31 дистанционного переключателя 30. Контакт 31 дистанционного переключателя 30 электрически соединен с началом первой обмотки дистанционного переключателя 30 и с кон- . денсатором 32, другой вывод которого соединен с концом первой обмотки дистанционного переключателя 30 и с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Нормально открытый контакт 33 дистанционного переключателя 30 электрически соединен с нормально закрытым (замкнутым) контактом после- дующего дистанционного переключателя, Такое включение нормально открытых контактов предыдущих дистанционных переклю чателей с нормально закрытым контактом последующих дистанционных переключателей выполняется до конечного дистанционного переключателя 34. Э 9668Недостатком устройства является егоограниченные функциональные возможности:предназначено для управления источникомсвета и не может использоваться для управления лучом источника электронов,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения управления источником электронов,Поставленная цель достигается тем,что в управляющем устройстве, содержа- щщем разделительный трансформатор, первичная обмотка которого соединена черезвключенные разнополярно тиристоры с накопительными конденсаторами, каждый изкоторых через кнопочные выкючатели ивключенные разнополярно диоды соединенс источником переменного напряжения;управляющие электроды каждого тиристора соединены через стабилитроны с накопитательными конденсаторамн, вторичнаяобмотка через высоковольтный блок соединена с нагрузкой, высоковольтный блоксодержит блок резисторов, соединенныхпоследовательно между собой и параллельно с контактами дистанционнвм переключателей; одна обмотка каждого дистанционного переключателя соединена параллельно с конденсатором и через собственные контакты дистанционного переключателя, через контакты предыдуших дистан- Зйционных переключателей и через включенный в прямом направлении диод электрически соединена с вторичной обмоткойразделительного трансформатора; другаяобмотка каждого дистанционного переключателя соединена параллельно с конденсатором и через собственные контакты дистанционного переключателя, через контакты последующих дистанционных переключателей и через включенный в обрат 40ном направлении диод электрически соединена с вторичной обмоткой разделительноготрансформатора,На чертеже представлена схема управляющего устройства.Устройство содержит регулирующий43элемент 1, блок 2 и высоковольтный блок3, соединенные между собой с помощьюразделительного трансформатора 4. Высоковольтный блок 3 электрически соединенс регулирующим элементом 1, выход ко- фторого соединен с управляющим электродом источника электронов 5 и с источником высокого напряжения (не показан начертеже), а вход соединен с катодом источника электронов 5. Начало первичной Ыобмотки 6 разделительного трансформатора 4 через тиристоры 7 и 8 соединено снакопительными конденсаторами 9 и 10,Б 9668Контактные группы и первичные обмотки каждого дистанционного переключателясоединены укаэанным образом до дистанционного переключателя 34. Кроме того,каждый нормально замкнутый контактэлектрически соединен с началом первойобмотки своего дистанционного переключателя и с конденсатором, который другимвыводом соединен с концом вторичнойобмотки 23 разделительного трансформатора 4,Нормально замкнутый контакт 35 дистанционного переключателя 34 электрически, соединен с концом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4и с нормально закрытым (замкнутым)контактом 36 дистанционного переключателя 34, нормально закрытый контакт 36которого электрически соединен с нормально закрытым контактом предыдущего дистанционного переключателя.Нормально открытый контакт 37 дистанционного переключателя 34 соединенс концом второй обмотки дистаницонногопереключателя 34 и с конденсатором 38, 2другой вывод которого соединен с началом второй обмотки дистанционного переключателя 34 и через включенный в обратном направлении диод 39 - с началомвторичной обмотки 23 разделительноготрансформатора 4,Нормально открытые контакты 40 и41 дистанционного переключателя 34 соединены электрически параллельно с ре-. зистором 42 регулирующего элемента 1,Таким образом, нормально открытыйконтакт каждого дистанционного переключателя соединен с концом второй обмоткисобственного дистанционного переключателя и с одним из выводов конденсатора,другой вывод которого соединен с началом второй обмотки собственного дистанционного переключателя и через включенный в обратном направлении диод 39 - сначалом вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4.Нормально открытые контакты каждогодистанционного переключателя электрически соединены с соответствующим резистором регулирующего элемента 1, причемЮэти контакты электрически соединены так,что при срабатывании собственного дистанционного переключателя контакты, соединяясь между собой электрически, шунтируют (закорачивают) соответствующий ре-зистор регулирующего элемента 1.Управляющее устройство работает следующим образом,70 4При подаче электропитания устройству,например при включении этого устройства в сеть, накопительные конденсаторы 9и 10 через диоды 17 и 18, резисторы15 и 16 и замкнутые контакты кнопочныхвыключателей 13 и 14 заряжаются, такимобразом, все устройство подготовлено кработе.При необходимости, например, увеличить яркость иэображения на экране с помощью кнопочного выключателя 14 отключают электрическую сеть от накопительного конденсатора 10 и включают стаби-литрон 21, После такого переключениянакопительный конденсатор 10 начинаетразряжаться .через управляюший электродтиристора 8 и открывает его, после чегоразряд накопительного конденсатора продолжается через тиристор 8. Ток разрядаконденсатора 10 протекает по цепи: положительный полюс конденсатора 10, тиристор 8, начало первичной обмотки 6, конец первичной обмотки 6 разделительноготрансформатора 4, общий полюс, отрицательный полюс конденсатора 10, в реэультате чего во вторичной обмотке 23 наводится ЭДС с полярностью, соответствующей полярности включения диода 22. Поэтому импульс тока этой полярности черезнормально закрытые контакты 24 и 26дистанционного переключателя 25 поступает на конденсатор 27 и заряжает его,Ток импульса протекает по следующейцепи: начало вторичной" обмотки 23 разделительного трансформатора 4, диод 22контакты 24 и .26 дистанционного переключателя 25, конденсатор 27, конец вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4.3 арядивщись, конденсатор 27после окончания действия импульса разряжается через первую обмотку дистанционного переключателя 25, в которой создается магнитный поток, обеспечивающийсрабатывание этого переключателя, в результате чего контакты 43 и 44 переключателя 25 замыкаются (электрически соединяютсямежду собой, . что шунтирует(закорачивание) уменьшает отрицательноенапряжение на управляющем электроде источника электронов 5. В результате уменьшения отрицательного напряжения на управляющем электроде ток источника электронов 5 увеличивается, что увеличиваетяркость иэображения,При срабатывании дистанционного переключателя 25 происходит переключениеего группы контактов 24, 28, 26 и 46,7 966847, 48, т. е. контакт 24 при переключении соединяется электрически с нормальнооткрытым контактом 28 дистанционногопереключателя, 25, что подготавливает кработе на включение следующий дистанционный переключатель 30, а контакт 48соединяется с контактом 46, подготавливая к возврату в исходное положение переключатель 25,Важной особенностью является то, что 0после срабатывания дистанционного переключателя 25 его контакты 43 и 44 остаются включенными до тех пор, пока небудет включен выключатель 13, т. е, покане будет подан импульс обратной поляр%ности на вторую катушку переключателя25. Это важно тем, что нужная яркостьудерживается на экране бесконечно долгобез затраты дополнительной энергии извне, т, е. обеспечивается экономия энергии внешнего источника электропитания,исключаются наводки на регулирующийэлемент 1 и, следовательно, модуляцияэлектронного луча.При необходимости дальнейшего увеличения яркости изображения процесс повторяется, выключатель 14 включаетсявторой раз, в результате чего накопительный конденсатор 10 разряжается указанным образом и создает уже второй импульсЭэтой же полярности во вторичной обмотке23 разделительного трансформатора 4, который через диод 22, контакты 24 и 28дистанционного переключателя 25 и контакты 29 и 3 1 дистанционного переключателя 30 поступает на конденсатор 32и заряжает его.После окончания действия этого импульса конденсатор 32 разряжается черезпервую обмотку дистанционного переключателя 30, создавая магнитный поток, который обеспечивает срабатывание этого переключателя, в результате его контакты49 и 50 соединяются электрически между собой и шунтируют (закорачивают) ре 43зистор 51 регулирующего элемента 1, чтоуменьшает отрицательное напряжение науправляющем электроде источника электронов, иза чего увеличивается ток источника электронов 5 и, следовательно, яр-.кость,При необходимости дальнейшего увеличения яркости процесс повторяется, приэтом последовательно один за другим шунтируются (закорачиваются) резисторы регулирующего элемента 1. Это может про-.должаться до шунтирования (закорачиваниярпоследнего резистора 42. Важным являетсся тот факт, что все зашунтированные 70 8(закороченные) резисторы остаются закороченными без затраты энергии извне неопределенно долго; что и обеспечивает постоянство нужной яркости без лишних затрат энергии и исключает наводки на регулирующий элемент и, следовательно, модуляцию тока луча.При необходимости уменьшения яркости изображения процесс выполняется в обратном направлении. С помощью кнопочного выключателя 13 разъединяют накопительный конденсатор 9 с внешним источником питания и соединяют стабилитрон 20 с положительным полюсом конденсатора 9, в результате чего этот конденсатор начинает разряжаться через управляюший электрод тиристора 7 и открываетего, после чего конденсатор 9 разряжаетсяпо следующей цепи: положительный полюсконденсатора 9, общий полюс, конец первичной обмотки 6 разделительного трансформатора 4, начало той же первичнойобмотки 6, тиристор 7, отрицательныйполюс конденсатора 9; Это создает вовторичной обмотке 23 разделительноготрансформатора 4 импульс обратной полярности, который через контакты 35 и 37дистанционного переключателя 34 поступает на конденсатор и заряжает его. Токотрицательного импульса протекает последующей цепи: конец вторичнойобмотки 23 разделительного трансформатора 4,контакты 35 и 37 дистанционного переключателя 34, конденсатор, диод 39, начало вторичной обмотки 23 разделительного трансформатора 4. Конденсатор послеокончания действия этого импульса разряжается через вторую обмотку дистанционного переключателя 34 и создает вней магнитный поток, который обеспечивает срабатывание дистанционного переключателя 34, в результате чего происходит .следующее: контакт 52 этого переключателя электрически разъединяется с кон- .тактом 53, который электрически соединяется с контактом 54 дистанционногопереключателя 34 аконтакт 351 разъединяется с контактом 37 и соединяетсяэлектрически с контактом 36 этого переключателя, т. е. дистанционного переключателя 34, контакты 40 и 41 которогоразъединяются, следовательно, расшунтируют резистор 42, который, включаясь вцепь резисторов регулирующего элемента1, увеличивает отрицательное напряжениена управляющем электроде источника электронов 5, что уменьшает ток источникаэлектронов 5, следовательно, уменьшаетяркость изображения.9 966870 10Важным является то, что контакты 40 ченные разнополярно тиристоры с накопии 41 остаются разомкнутыми без затраты, тельными конденсаторами, каждый из коэнергии извне. Кроме того, электрическое торых через кнопочные выключатели исоединение контактов 35 и 36 дистанцион- включенные разнополярно диоды соединенного переключателя 34 между собой и с . с источником переменного напряжения;контактом предыдущего дистанционного управляющие электроды каждого тирис торапереключателя обеспечивает полную подго соединены через стабилитроны с накопитовку к работе предыдущего дистанционн тельными конденсаторами, а вторичнаяго переключателя, что дает воэможность обмотка через высоковольтный блок соедивыполнить дальнейшее уменьшение яркости 10 непа с нагрузкой, о т л и ч а ю ш е е -с помощью повторного включения кнопоч- с я тем, что, с целью расширения функного вьпапочателя 13, что создает повтор- пиональных возможностей за счет обеспе, ный импульс той же полярности, процесс чения упРавления источником электронов,уменьшения яркости:повторяется в тойвысоковольтный блок содержит блок реже последовательности, как и при процесс 13 зисторов, соединенных последовательно,срабатывания дистанционного переключа между собой и параллельно с контактамиеля 34 с той лиш Ра ницей то сраба дистанционньх переключателей одна обмот.тывает предыдушии ему дистанцион й п ка каждого дистанционного переключателяреключатель, следовательно, расшунтирует соединена параллельно с конденсатором ися предыдущий резистор. Этот процесс 20 через собственные контакты дистанционноможет повторяться до расшунтирования го переключателя, через контакты предырезистора 45, пущих дистанционных переключателей иНизковольтный блок 2 по данной схеме через включенный в прямом направлениидает возможность получить разнополярные диод электрически соединена с вторичнойимпульсы с помощью простых конструктивобмоткой разделительного трансформатора;ных и схемных решений. Это важно с тойдругая обмотка каждого дистанционноготочки зрения, что такое решение позволяет переключателя соединена параллельно ссоздать схему управления регулирующим конденсатором и через собственные контакэлементом 1 с помощью дистанционных , ты дистанционного переключателя, черезпереключателей, связанных с группами 30 контакты последующих дистанционных песобственных контактов и резисторами ре-реключателей и через включенный в обоат.гулирующего элемента. Такое построение ном направлении диод электрически соедисхемы упрощает конструкцию устройства иена с вторичной обмоткой разделительногои обеспечивает надежность и удобство в трансформатора,эксплуатации. Источники информа вин,принятые во внимание при экспертизе1, Патент франции % 2.306.524,ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я кл. Н 01 3 37/06, опублик. 1976,2. Булатов О. Г. и др. ТиристорныеУправляющее устройство, содержащее 4 Е схемы включения высокоинтенсивных исраэделительный трансформатор, первичная точников света. М., "Энергия,:обмотка которого соединена через вклю, с, 32, рис. 2-12./75 Тираж 959 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская на