SU1334312A1 - Высоковольтный стабилизированный источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитани  высоковольтной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - уменьшение длительности переходного процесса при скачкообразном изменении тока нагрузки . В устройство введены сглаживающие резистор 28 и конденсатор 29, обеспечивающие форму сигнала обратной св зи по току, близкую к синусоидальной . Высоковольтньй -Трансформатор 13 снабжен второй вторичной обмоткой 16, а вспомогательный узел 18 выпр млени  и фильтрации выполнен по схеме удвоени  напр жени . Данный источник питани  имеет малую суммарную посто нную времени цепи обра тной св зи, так как суммирование сигналов обратной св зи по напр жению и току осуществл етс  непосредственно на переменном токе, а накопительные конденсаторы 21, 22 узла 18  вл ютс  общи-. ми дл  обоих сигналов. 1 ил. с (Л 0JJ ОО СО .4: СО Е

Description

Изобретение относитс  х электротехнике и предназначено дл  использовани  при реализации электроснабжен;и  электроннолучевых трубок видоискателей передающих камер и видеоконтрольных приспособлений телевизионных систем с первичным источником напр жени  посто нного тока, гальванически разв занным от корпуса.

Цель изобретени  - уменьшение длительности переходного процесса при скачкообразном изменении тока нагрузки .

I

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема: предлагаемого стабилизированного источника питани .

Устройство содержит импульсный регул тор.напр жени , состо щий из последовательно включенных блока опорного напр жени  с балластным резистором 1, стабилитроном 2 и потенциометром 3, усилителем 4 посто нного тока (УПТ), ключевого преобразовател  напр жени  в импульсный ток с транзисторами 5-7 и резисторами 8 и 9 и преобразовател  посто нного напр жени  в переменное с резистором Ю, транзистором 11, конденсатором

12и высоковольтным трансформатором

139 имеющим первичную 14 и первую 15 и вторую 16 вторичные обмотки, В состав устройства вход т также диодно- конденсаторный умножитель 17. напр жени , вспомогательный узел 18 выпр млени  и фильтрации (удвоитель- сумматор) , выполненный по схеме удвоени  напр жени  с диодами 19 и 2.0

и конденсаторами 21 и 22, делитель напр жени , выполненный на резисторах 23 и 24, трансформатор 25 обратной св зи (ОС) по току с первичной 26 и вторичной 27 обмотками и сглаживающие резистор 28 и конденсатор 29. Позици ми 30 и 31 на схеме обозначены выводы дл  подключени  первичного источника напр жени  посто нного тока , позици ми 32 и 33 - выводы дл  подключени  нагрузки, позицией 34 - вывод дл  подачи синхроимпульсов.

Питающий вход регул тора напр ж - ни , выполненного на элементах 1-16, соединен с вьшодами 30 и 31. Вход диодно-конденсато1рного умножител  17 напр жени ,соединен с вторичной обмоткой 15 высоковольтного трансформатора . 13 через первичную обмотку 26

трансформатора 25 ОС. Вывод 32 соединен с выходным потенциальным выводом умножител  17 напр жени , а вывод 33с соответствующим выводом вторичной обмотки 15 высоковольтного трансформатора 13 и шиной нулевого потенциала . Сглаживающие резистор 28 и конденсатор 29 включены параллельно первичной обмотке 26 трансформатора 25 ОС. Вторична  обмотка 27 последнего и вторична  обмотка 16 высоковольтного трансформатора 13 включены последовательно-противофазно и

соединены с входом вспомогательного узла 18 выпр млени  и фильтрации, выход которого через делитель 23-24 напр жени  подключен к управл ющему входу импульсного регул тора напр жени , т.е. к сигнальному входу УПТ 4. Устройство работает следующим образом .

Напр жение питающей сети посто нного тока п подаетс  на выводы 30

и 31. При этом на опорный (неинвертирующий ) вход УПТ 4 поступает напр жение , снимаемое с выхода блока опорного напр жени , т.е. с выхода потен- циометра 3. На выходе УПТ 4, а следовательно , и на базе транзистора 7 имеет место максимальное напр жение. Однако при Отсутствии синхроимпульсов между выводами 31 и 34 транзисторы 5-7 и 11 закрыты. При этом первична  обмотка 14 высоковольтного трансформатора 13 обесточена и выходное напр жение на выводах 32 и 33 отсутствует . В рабочем режиме на базу транзистора 5 поступают сидхроимпульсы

положительной пол рности, частота и длительность которых определ етс  стандартом разложени  телевизионного сигнала передающей камеры. Во врем  импульса транзисторы 5-7 и 11 открываютс . Базовый ток транзистора 11 определ етс  выходным напр жением вых 4 сопротивлением R. резистора 9 и коэффициентом усилени  по току В., транзистора 7

50

аы. 4

В

&41

R.

При открьюании .транзистора 11 через первичную обмотку 14 высоковольт- gg ного трансформатора 13 начинает протекать ток, который возрастает во времени примерно по линейному закону, достига  максимума к koHny синхроимпульса . Скорость нарастани  тока, а

следовательно, и максимальный ток к концу импульса определ ютс  величино входного напр жени  Е,, , индуктивностью первичной обмотки 14 трансформатора 13 и величиной сопротивлени  коллектор-эмиттер открытого транзистора 11, которое измен етс  в зависимости от его базового тока. При окончании синхроимпульса транзисторы 5-7 и 11 закрываютс  и первична  обмотка 14 трансформатору 13 отключаетс  от первичного источника напр жени . При этом в контуре, образованном индуктивностью первичной обмотки 14 трансформатора 13, паразитными емкост ми его обмоток и конденсатором 12, возникают затухающие гармонические колебани , начальна  амплитуда которых пропорциональна амплитуде тока в первичной обмотке 14 при окончании синхроимпульса. Параметры трансформатора 13 и конденсатора 12 выбираютс  таким образом, что контур имеет резонансную частоту, совпадающую с частотой повторени  синхроимпульсов. Поэтому при поступлении на базу транзистора 5 синхроимпульсов на первичной обмотке 14 трансформатора 13 формируетс  синусоидальное напр жение, амплитуда которого при посто нном

пит

пропорциональна амплитуде им

пульса коллекторного тока транзистора 11. С вторичной обмотки 15 трансформатора 13 переменное напр жение синусоидальной формы подаетс  на вход диодно-конденсаторного умножител  17 напр жени . Умножитель 17 осуществл ет умножение, выпр мление и сглаживание переменного напр жени , поступающего со вторичной обмотки 15 трансформатора 13. На выходе умножител  17 обеспечиваетс  высокое напр - жение посто нного тока, величина которого равна амплитуде напр жени  на вторичной обмотке 15 трансформатора 13, умноженной на коэффициент умножени  умножител  17.

В процессе эксплуатации высоковольтных источников питани  выходное напр жение может измен тьс  при изменении входного питающего напр жени  и тока нагрузки.

Дл  стабилизации выходного напр жени  источника питани  при измене- НИИ питающей сети и тока нагрузки используетс  цепь ОС, состо ща  из вторичной обмотки 16 высоковольтного трансформатора 13, сглаживающей RC

0

0

5

0

5

0

5

g

0

цепочки с резистором 28 и конденсатором 29, трансформатора 25, вспомогательного узла 18 выпр млени  и фильтрации и делител  23-24 напр жени . Действие ОС заключаетс  в следующем.

Первична  обмотка 26 трансформатора 25 ОС подключена к вторичной обмотке 15 высоковольтного трансформатора 13 последовательно с умножителем 17, поэтому через нее и RC-цепоч- ку 28-29 протекает ток подзар да.конденсаторов умножител  17. Подзар д конденсаторов происходит каждый период , айплитуда тока подзар да пропорциональна току нагрузки. В св зи с этим через первичную обмотку 26 трансформатора 25 и резистор 28 течет импульсный ток, амплитуда которого пропорциональна току нагрузки. С вторичной обмотки 27 трансформатора 25 снимаетс  переменное напр жение, амплитуда которого также пропорциональна току нагрузки. РезистсГр 28 обеспечивает регулировку амплитуды напр жени , конденсатор 29 сглаживает импульсы напр жени , приближа  их форму к синусоидальной . Вторична  обмотка 27 трансформатора 25 включена последовательно и в противофазе с вторичной . обмоткой 16 высоковольтного трансформатора 13. Разностное напр жение этих обмоток подаетс  на вспомогательный узел 18 выпр млени  и фильтрации. На выходе последнего обеспечиваетс  посто нное напр жение, равное сумме амплитуд первой и второй половин периода входного переменного напр жени .

Рассмотрим процесс стабилизации выходного напр жени  Е при изменении питающей сети.

При увеличении напр жени  Е питающей сети увеличиваетс  амплитуда переменного напр жени  на первичной 14 и вторичной 15 обмотках высоковольтного трансформатора 13 и увеличиваетс  выходное напр жение Е g на выходе умножител  17 и источника питани  в целом. Одновременно увеличиваетс  напр жение на вторичной обмотке 16 трансформатора 13, а следовательно, и посто нное напр жение на выходах вспомогательного узла 18 выпр млени  и фильтрации и резистивного делител  23-24. С выхода делител  23-24 напр жение ОС подаетс  на сигнальный ин- вертируннций вход УПТ 4. Выходное напр жение ЗТТТ 4 уменьшаетс , уменьша  импульсньй ток транзистора 11, что.

в свою очередь, приводит к уменьшению переменного напр жени  на первичной обмотке 14 трансформатора 13 и восстановлению напр жени  Е, на выходе источника питани .. Точность стабилизации определ етс  в основном коэффициентом усилени  УПТ 4.

При уменьшении питающего напр жени  Е происходит уменьшение пере- менного напр жени  на первичной обмотке 14 трансформатора 13 и нькодного напр жени  Е . „ источника питани .

О DI л

Одновременно уменьшаютс  напр жени  на вторичной обмотке трансформато- ра 13, а также на выходах вспомогательного узла 18 выпр млени  и фильтрации и делител  23-24, Выходное напр жение УПТ 4 увеличиваетс , увеличива  импульсный ток транзистора 11, что, в свою очередь,, приводит к увеличению переменного напр жени  на первичной обмотке 14 трансформатора 13 и восстановлению напр жени  Е, на выходе источника питани . I

Рассмотрим процесс стабилизации выходного напр жени  Ед, -при изменении тока нагрузки.

При возрастании тока нагрузки уменьшаетс  выходное напр жение Egj,,,,, однако вследствие увеличени  тока подзар да конденсаторов умножит ел  17 увеличиваетс  напр жение на первичной 26, а следовательно, и на вторичной 27 о бмотках трансформатора 25 ОС, Вторична  обмотка 27 трансформатора 25 включена последовательно-противофазно с вторичной обмоткой: 16 трансформатора 13, причем напр жение вторичной ОС обмотки 16 трансформатора 13 в рабочем режиме значительно больше напр жени  ОС вторичной обмотки 27 трансформатора 25, При этом увеличение напр жени  ОС по току на вторичной об- мотке 27 трансформатора 25 приводит к уменьшению суммарной амплитуды переменного напр жени  ОС на входе вспомогательного узла 18 выпр млени  и фильтрации и, как следствие, на вы- ходах делител  23-24, Выходное напр жение УПТ 4 возрастает, что вызывает возрастание импульсного тока транзистора 11, обусловливающее, в свою очередь, возрастание амплитуды переменного напр жени  на первичной обмотке 14 трансформатора 13 и восстановление напр жени  Е на выходе источника питани .

При уменьшении тока нагрузки выходное напр жение Е возрастает. Одновременно уменьшаетс  ток подзар да первого конденсатора умножител  1 7 и напр жение ОС на первичной 26 и вторичной 27 обмотках трансформатора 25. При этом суммарна  амплитуда напр жени  ОС, подаваема  на вход вспомогательного узла 18 выпр млени  и фильтрации, увеличиваетс . Происходит возрастание напр жени  на выходах узла 18 и делител  23-24. Выходное напр жение УПТ 4 уменьшаетс , уменьша  импульсный ток транзистора 11, При этом амплитуда переменного напр жени  в первичной обмотке 14 трансформатора 13 уменьшаетс  и выходное напр жение источника питани  восстанавливаетс .

Предлагаемьм источник питани  имеет малую суммарную посто нную времени цепи ОС, так как суммирование сигналов ОС по напр жению и току осуществл етс  непосредственно на переменном токе и цепь ОС имеет общий удвоитель- сумматор, состо щий из двух последовательно включенных накопительных конденсаторов , которые  вл ютс  общими дл  обоих сигналов. Это обсто тельство позвол ет значительно уменьшить посто нную цепи ОС источника питани , а следовательно, уменьшить врем  переходного процесса (врем  установлени  напр жени ) при скачкообразном изменении тока нагрузки.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Высоковольтный стабилизированный источник питани , содержащий импульсный регул тор напр жени , соединенный питающим входом с выводами дл  подключени  первичного источника напр жени  посто нного тока и снабженный выходным высоковольтным трансформатором , диодно-конденсаторный умножитель напр жени , вход которого соединен с первой вторичной обмоткой высоковольтного тр ансформатора через первичную обмотку трансформатора обратной св зи, выводы дл  подключени  нагрузки, один из которых соединен с выходным потенциальным выводом умножител  напр жени , а другой - с со . ответствуюш 1м выводом первой вторичной обмотки высоковольтного трансформатора и с шиной нулевого потенциала, вспомогательный узел выпр млени  и фильтр- рации, вькод которого через делитель напр жени  подключен к управл ющему

   входу импульсного регул тора напр жени , отличающийс  тем, что, с Целью уменьшени  длительности. переходного процесса при скачкообразном изменении тока нагрузки, в него введены сглаживающие резистор и конденсатор, высоковольтный трансформатор снабжен второй вторичной обмоткой , а вспомогательный узел выпр млени  и фильтрации выполнен по схеме

   Q

   удвоени  напр жени , причем сглаживающие резистор и конденсатор включены параллельно первичной обмотке трансформатора обратной св зи, а вторична  обмотка последнего и втора  вторична  обмотка высоковольтного трансформатора включены последова- тельно-противофазно и соединены с входом вспомогательного узла выпр млени  и фильтрации.