импульса выходного напряжения заданного уровня и могут оста ваться на этом уровне достаточно длительное время в зависимо сти от программы переключения. Импульсный трансформатор может поддерживать импульс управления неопределенно долго время. В связи с этим включенное состояние транзисторов клк чевых элементов должно осуществляться пакетами импульсов в. время действия импульса управления узла УУ на заданном уров-не. Так как рассасывание неосновных носителей не может прс изойти мгновенно, то включение элементы РКЭ должно происхо дить через время задержки после выключения элемента ЗКЗ, и наоборот.

В переключаемых ВИЭП третьей группы (рис. 2.10) переклю чение уровней осуществляется со стороны низкого напряжения ,з управляемом источнике высокого напряжения УЯ, а формирование фронта импульса выходного напряжения происходит от заряд ного источника ЗИ, который работает в импульсном режиме.

у и

Рис. 2.10. Схема с зарядным источником, включаемым на время формирования фронта импульса

Рис. 2.11. Схема с поддержаниек уровня выходного напряжения управляемым конвертором

В устройстве [66] импульс заряда емкости нагрузки формиру ется импульсным трансформатором и имеет амплитуду, равнук уровню высокого напряжения. Несмотря на более простую схем) по сравнению с источниками второй группы, импульсный заряд ный источник должен иметь почти такую же выходную мощность что и источник ИВН в схемах второй группы. В то же время ста бильность вершины импульса выходного напряжения в момент ef формирования у источников этой группы ниже, чем у источникое остальных групп.

На рис. 2.11 [67] показана комбинированная схема переключа емого ВИЭП, в котором формирование фронта выходного напряжения происходит от зарядного стабилизирующего источникг ИВН. Последний включен постоянно на время работы устройст ва через элементы ЗКЭ и РКЭ, которые работают в импульсном режиме, т. е. включены только на время формирования выходного импульса, а переключение выходного напряжения и поддержание его на заданном уровне происходит со стороны низкого напряжения в управляемом источнике УЯ. Схема содержит стабилизирующий источник зарядного напряжения ЗИ, на конденсато-

pax Ci и Са которого формируются напряжения заданных уровней, зарядный ЗКЭ и разрядный РКЭ ключевые элементы, управля-емый источник У И, узел управления УУ и емкостную нагрузку С», Источник работает следующим образом. Пусть на выходе необходимо получить высокий уровень напряжения, которое будет соответствовать суммарному напряжению на конденсаторах Ci а Сг. Узел УУ формирует сигнал, который включает элемент ЗКЭ, а так как емкости конденсаторов Ci и Сг выбираются намного больше емкости нагрузки Сн, то заряд последней через малое сопротивление элемента ЗКЭ происходит быстро. Одновременно с подачей сигнала на элемент ЗКЭ на вход источника УИ подается от узла УУ сигнал, который формирует со стороны низкого напряжения заданный уровень выходного напряжения любым известным способом. Но так как емкость Сн заряжается от зарядного источника ЗИ практически за единицы микросекунд, то она уже не является инерционным элементом для источника УИ и время выхода его в заданный режим невелико и определяется инерционностью самого источника УИ. При достижении напряжением заданного уровня на выходе источника УИ элемент ЗКЭ отключается и дальнейшее поддержание уровня и его стабилизация осуществляются с помощью источника УИ. При переходе на более низкий уровень напряжения сигналами узла УУ выключается источник УИ и включается элемент РКЭ, через который емкость См разряжается до уровня напряжения на конденсаторе Сг.

Такое построение схемы переключаемого ВИЭП позволяет использовать лучшие качества рассмотренных трех групп ВИЭП, а именно:

переключение уровней напряжения осуществить со стороны низкого напряжения (по входной цепи источника У И);

фронт импульсов формировать при помощи ключевых элементов, работающих в импульсном режиме;

для формирования фронтов использовать стабилизирующие источники ИВН, которые включены постоянно на время работы устройства, что обеспечивает стабильность формирования вершины выходного импульса напряжения.

Энергия от зарядного источника ( в отличие от источников первой группы) потребляется только в момент формирования фронта импульса. Так как емкость Сн значительно меньше емкостей конденсаторов Ci и Сг, то потребляемая для формирования фронта энергия значительно меньше энергии, накопленной в конденсаторах Ci и Cj. В дальнейшем (до момента прихода следующего импульса управления на формирование фронта потребление энергии от зарядного источника происходит лишь для накопления ее в конденсаторах Ci и Сг. При определенных соотношениях емкостей конденсаторов d, С2, С3 и частоты переключения уровней энергия, затраченная на заряд емкости Си, будет полностью восстановлена в конденсаторе Ci во время действия импульса выходного напряжения.

2.2.2. устройства С переключением и формированием уровней выходного напряжшия по низковольтным цепям

На рис. 2.12 приведена типовая функциональная схема с переключением и формированием уровней выходного напряжения по низковольтным цепям. Переключаемый ВИЭП содержит основной управляемый стабилизирующий источник высокого напряжения HBHj, подключенный к емкости нагрузки Сн, разрядный ключевой элемент, выполненный по схеме [61] и состоящий из дополнительного стабилизирующего источника ИВН2, аналогичного основному источнику ИВНи и стабилитронов. Напряжение стабилизации стабилитронов и напряжение источника ИВН2 выбираются равными максимальному уровню выходного напряжения. Стабилитроны включены между выходным выводом ВИЭП и отрицательным выводом дополнительного источника. Источники HBHi и HBHi могут быть построены по любой схеме регулируемого ВИЭП: при этом переключение уровней напряжения может быть осуществлено по любому способу, описанному в § 2.2.1.

ИВНп

11 -J-

УУ -

V- i

Рис. 2.12. Схема с переключением двух уровней по низковольтным цепям

Рис. 2.13. Улучшенная схема с переключением двух уровней по низковольтным цепям

Дальнейшую работу схемы рассмотрим при использовании в качестве источников HBHi и ИВН2 высоковольтного ИЭП с постоянным выходным напряжением, принципиальная электрическая схема которого показана на рис. 1.83. При подаче с выхода узла управления УУ на вход включения источника HBHi напряжения от 2,4 до 5 В, соответствующего сигналу 1, источник HBHi включается и на его выходе формируется напряжение -f 6 кВ. Через внутреннее сопротивление источника HBHi заряжается емкость нагрузки до заданного уровня +6 кВ. При снятии сигнала включения со входа источника HBHi последний отключается. В это же время подается сигнал включения на источник ИВН2. К стабилитронам прикладывается напряжение, равное сумме напряжений на емкости нагрузки Сн и на выходе источника НВН2. Стабилитроны пробиваются и через их внутреннее сопротивление происходит разряд конденсатора до нулевого уровня выходного на-110