РЭ

Рис. 1.4. Структурная схема стабилизатора напряжения с регулирующим элементом со стороны системы электроснабжения

ВВ

Рис. 1 5. Структурная схема высоковольтного источника электропитания с развязывающим выходным трансформатором

flC Р /7W р Л? р ВВ

Риь. 1.6. Структурная схема высоковольтного источника электропитания с бестрансформатор-яым входом

Нелинейный элемент со стороны высокоео Напряжения

Нелинейный элемент со стороны СЭС

РЭ со стороны

Высокого напряжения

со стороны СЭС

Параллельные стабилизаторы напряжения

Последовательные

стабилизаторы напряжения

РЭ на

дросселях, наоьщения

Транзисторные РЭ напряжения переменного тока

РЭ на преобразователях напряжения постоянного тока

Рис. 1.7. Классификация источников электропитания высокого напряжения 12

в ВИЭП с включением РЭ на стороне системы электроснабжения максимальное рабочее напряжение на регулирующем элементе не зависит от значения выходного напряжения. Регулирующий элемент в таких схемах включается в цепь переменного тока со стороны первичной обмотки высоковольтного трансформатора (рис. 1 4) и выполняется на дросселях насыщения или транзисторах.

Разновидностью ВИЭП с включением РЭ со стороны системы электроснабжения являются схемы, выполненные на базе регулируемых преобразователей напряжения ПН постоянного тока в напряжение переменного тока повышенной частоты (ВИЭП с ППЧ). При этом преобразователь напряжения может быть подключен к системе электроснабжения через развязывающий трансформатор IP (рис. 1.5) или непосредственно через сетевой выпрямитель ВС (рис. 1.6) по схеме с бестрансформаторным входом.

В настоящей главе рассмотрены обобщенные структурные схемы ВИЭП в соответствии с классификацией, приведенной на рис. 1 7. Подробный анализ этих схем приводится в последующих главах.

1.3. Высоковольтные источники электропитания с непрерывными стабилизаторами напряжения

1.3.1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ источники ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

G РЕГУЛИРОВАНИЕМ НА СТОРОНЕ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

При высоком уровне выходного напряжения РЭ выполняется на электровакуумных приборах или транзисторах. Электровакуумные приборы в последнее время находят ограниченное применение в составе ИЭП высокого напряжения. Это объясняется известными недостатками этих приборов по сравнению с полупроводниковыми: ограниченным сроком службы; меньшей устойчивостью к механическим воздействиям; меньшей устойчивостью к действию проникающей радиации; большим тепловыделением; большими размерами и неоптимальной с точки зрения компоновки фор* мой.

Следует также отметить, что ламповые выпрямители по сравнению с полупроводниковыми имеют большее прямое падение напряжения и ограничение по току эмиссии.

В настоящее время промышленностью освоен выпуск транзисторов с допустимым напряжением эмиттер - коллектор 1500 В и более, что позволяет разрабатывать стабилизирующие ВИЭП непрерывного действия с транзисторным РЭ, включенным со стороны высокого напряжения. Применение транзисторов в качестве РЭ позволяет резко повысить КПД, надежность и удельные характеристики по массе и объему по сравнению с ВИЭП, выполненными на электровакуумных приборах.

В ВИЭП с транзисторными РЭ обычно применяется последовательное соединение двух и более транзисторов. На рис. 1.8 показана схема транзисторного РЭ [9] с последовательным соединением нескольких транзисторов с делителем напряжения, включенным между входом и выходом. На вход управляющего транзистора VTy поступает сигнал управления от узла обратной связи УОС, а на остальные транзисторы (VTi ... V7„) поступает сигнал с ре-

зистивного делителя напряжения i?i... i?„. Резисторы выбираются из условия, чтобы протекающий через них ток превышал ток базы любого из последовательно включенных составных транзисторов более чем в 5 раз. При соответствующем выборе резисторов добиваются равномерного распределения напряжения между последо-

VTn- vr, VT,

Рис. 18 Последовательное соединение регулирующих транзисторов с резнстивным делителем напряжения, включенным между входом и выходом стабилизатора напряжения

VTi VT VT VTn

ЙПГ-гегСгтОг-тОг

к УОС

fsz /753

Rn-1

Рис 19 Последовательное соединение регулирующих транзисторов с резнстивным делителем напряжения, включенным параллельно входным выводам, и управляющим транзистором, включенным последовательно с управляемыми

Ой +

VI/,

VTi Vr УГг VTn

-53 PS„

К УОС

Рис 110. Последовательное соединение регулирующих транзисторов с делителем напряжения на стабилитронах, включенных параллельно входным выводам, и управляющим транзистором в цепи делителя напряжения