Рис. 7-13. Принципиальная схема стабилизатора напряжения 25 кВ, 1 мА.

управления и регулирования от цепей высокого напряжения целесообразно выполнить, используя косвенный метод измерения выходного напряжения (рис. 7-ll,ia). Расчетная схема стабилизации приведена на рис. 713.

2. Для получения заданного напряжения на выходе высоковольтного выпрямителя используем симметричную схему учетверения напряжения {k = i), которая состоит из двух несимметричных схем умножения с заземлением среднего вывода трансформатора и умножителя напряжения. Учитывая падение напряжения на резисторе фильтра (Д в9-0,1 Us), определяем действующее напряжение одной половины вторичной обмотки трансформатора (при В=1):

2Tp = S- = W = 3,44 кВ,

где t/o = t/H-f t/B9 = 25 + 2,5 = 27,5 кВ.

Далее определяем сопротивление трансформатора, приняв fim= 1,2 Тл:

= 94 -,

тр = fer 13,7-103.10-

t/ .10-3

4 Г с.

hfcBm

/ 1-400-1,2

1,1-10-5.400.1,2 I 13,7-10з-Ы.10-з = кОМ'

где йгс = 94 -для схемы учетверения {k = 4) [9].

Обратное напряжение, приложенное к выпрямительным диодам.

i/o5p =

V2 t/ V2 -2,75-10 -й-В =--.-

1 =9,73 кВ.

Выбираем в качестве вентилей Дз-Де диоды КЦ106Г, соединенные по два последовательно для каждого каскада умножения напряжения, тогда

Уобртах = 2-10 кВ>9,73 кВ;

/пр,сртох = 10 МА>1,1 мА=/о.

Сопротивление выпрямительных диодов

2AU 2-10

- rrrr= 18.2 кОм.

пр- / 1,1.10-3 Рассчитаем сопротивление фазы выпрямителя: Гпр 18,2

=тр + Г = + ~ = 2

Находим коэффициент А:

.2kM, :,.32.10,2-10 -1.Ы0- A-jr-=-nTrW =0,083.

По кривым на рис. 3-7, 3-8, 3-9 находим значения параметров: В = 0,98; D=2,2; f=7; Я=27.

Уточняем действующие значения напряжения и тока вторичной обмотки трансформатора:

27,5

= 2FT = 27t =

Находим максимальное значение тока диода:

/др,н= 1,1-7,0 = 8,5 мА</пр,я тох = 60 imA.

Цепочка последовательно соединенных конденсаторов в умножителе напряжения (рис. 7-13) представляет собой делитель напряжения. Напряжение на каждом конденсаторе при одинаковых емкостях будет равно:

и^, = о,ъУ2Ги,-

t/c5 = tc, = t/c8=-=3=13,8 кВ.

Исходя из наличия элементной базы, выбираем конденсаторы К73-14 с напряжением / 5 20 кВ и емкостью 3300 пФ. При данной емкости определяем значение пульсации на выходе умнолсителя на-прял^ения [9]:

50Я 27,5-50.27-10з

- п mrfC - 2.1.10,2.10з.400.3,3-10~з -

= 1,4 кВ</ д„п=1,5 кВ.

Для обеспечения заданного коэффициента пульсации включаем после умножителя напряжения ?С-фильтр. В результате расчета фильтра по методике, изложенной в гл. 4, получим ?9==2,4 МОм и С9 = 0,01 мкФ.

3. Переходя к расчету РЭ, определяем по (7-14) напряжение иа первичной обмотке трансформатора:

У.Тр = mtn -1.1 {t/кэ ти + прд) = 209 - 1,1 (4 + 2 0.75) ,

ssi203 В.

Действующее значение тока первичной обмотки трансформатора определяется соотношением (7-16):

, -н 25 о 25 А

lTp = t/iTpcxCOsy 203-0,59-0,84 - .а.

4. Рассчитаем режимы работы РЭ. В соответствии с (7-20) действующее значение тока коллектора регулирующего транзистора Ti равно току первичной обмотки трансформатора:

/к1 = /1Тр = 0,25 А.

Ток, протекающий через коммутирующие дноды матрицы имеет значение

ЧсрД=045/к1 =0.45-0.25 = 0,13 А.

По формуле (7-24) найдем рассеиваемую мощность на коллекторе РТ:

Р^, = (At/c -f t/кэ /к = (22 + 4) 0.25 = 6,5 Вт.

Напряжение на коллекторе РТ при сбросе нагрузки до 0,5/в определим по формуле (7-30):

25-10 - 0.5-10-3-10,2.102 -0,5-10--2,4-10

КЭ max = шах - -(и - Д V - Д^/да) =

= 231

123/2 = 94 В.

Обратное напряжение, приложенное к коммутирующим диодам равно:

обрД =КЭша;.-=94 В.

Исходя из полученных данных, в качестве РТ выбираем транзистор КТ809А, а в качестве коммутирующего элемента может быть применена матрица КЦ407А (см. табл. П1-2 и П2-2).

5. Схема измерительного элемента в данном стабилизаторе основана на принципе сравнения напряжения аналогового выпрямителя с опорным. Питание аналогового выпрямителя, а от него н цепи ОС осуществляется от низковольтной обмотки обратной связи силового трансформатора. Это позволило использовать в сравнивающем делителе более точные низкоомные резисторы и снизить мощность цепи ОС до 0,3 Вт. Для обеспечения запуска стабилизатора параллельно РЭ включен резистор Rio.

На сравнивающий делитель -Rs, с которого снимается сигнал рассогласования, поступают два возмущения: один - через аналоговый выпрямитель от изменения напряжения сети AUc, а другой - от изменения тока нагрузки Д/ц. Коэффициент стабилизации по входному напряжению осуществляется за счет ноддерлсаиия с вы-