Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование (2-е изд., 2001) (1096748), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Поэтому при выходной мощности высоковольтного источника порядка десятков киловатт целесообразно использовать 0ьэн Рнс. а.ао. Водяная нагрузка мощного высоковольтного источника электропитания устройство, в котором электрическое сопротивление создается при помощи проточной воды. В этом случае вода обеспечивает также охлаждение устройства. Водяная нагрузка (рис. 4.30) размещается в корпусе 1, к которому крепится изолирующее основание 2 с помощью изоляторов Я. На основании 8 закреплены две изолирующие труБки (, выполненные из рукава Рора-20 ТУ 38-405279-76 и прижимаемые плитой 5 к основанию с помощью штурвала б. Рукава Рора соединены 0-образной латунной трубкой 7, на которой имеется контактная площадка 8 для электрического соединения с высоковольтным выводом 9 через амперметр 10.
Дополнительные рукава Рора 11 соединены О-образной латунной трубкой И, которая имеет электрический контакт с высоковольтным выводом 18. В качестве выводов 9 и И применен провод ПВМК-6-1,0- 5 ТУ 16-505-614-79. Для входа и выхода воды служат штуцеры 1( из латуни ЛС-59-1 ГОСТ 2063-73 (покрытие Нб). Таким образом, электрическое сопротивление водяной нагрузки определяется двумя параллельными каналами, образованными основными тг и дополнительными 11 рукавами Рора. Одна пара рукавов (поз,ч) может сжиматься с помощью штурвала б, благодаря чему осуществляется регулирование сопротивления водяного столба, заключенного в этих рукавах.
Проточная вода для нагрузки используется из водопроводной системы. 188 4.3.2. Высоковольтный источник электропитания с выходной мощностью 14 кВт Построение источника электропитания определяется техническими требованиями (в том числе условиями эксплуатации), структурной схемой и видом модуляции передающего устройства. В рассматриваемом примере передатчик строится на Базе пролетного клистрона с сеточной кодоимпульсной модуляцией, для которого неоБходимы два уровня напряжения постоянного тока. Один уровень 12 кВ должен быть стабилизированным и иметь низкие гармонические составляющие, другой уровень должен превышать первый на 1...2 кВ и может Быть нестаБилизированным.
На вход источника подается напряжение 200 В трехфазного тока частоты 400 Гц от системы автономного электроснабжения подвижной радиолокационной станции (РЛС). Достижение низкого уровня гармоник 10 е 17 „возможно при построении источника с трансформаторным входом и стабилизатором напряжения непрерывного действия, выполняющим одновременно функции активного фильтра. 'Входной трансформатор с выпрямителем образуют трансформаторно-выпрямительный модуль А7 (рис.
4.31). В качестве регулирующего устройства мощного высоковольтного стабилизатора могут применяться транзисторы или электровакуумные лампы. Анализ регулирующих устройств с учетом уровня выходной мощности, рабочего напряжения, требуемого охлаждения, массы, габаритных размеров и номенклатуры ЗИП передатчика показал целесообразность использования электровакуумной лампы типа ГМИ-32-Б1 ЯЧ3.312.000 ТУ.
Управление лампои осуществляется усилителем постоянного тока А4. Защита от превышения выходного тока осуществляется с помощью реле К7 типа РЭС-90 ЯЛ4.550.000-36, порог срабатывания которого устанавливается резистором В23 типа С5-36В-10-75 Ом ~10% ОЖО.467.541 ТУ. Ограничение выходного напряжения производится защитным неуправляемым разрядником Р1 типа Р-63 ОДО.339.239 ТУ. Для обеспечения заданных температурных режимов служат осевые электровентиляторы лз'1 и л72 типа 2ДВО.07.60-366-4 ОСТ 16.0.539.032-78. Для цепей управления стабилизатора используются вспомогательные напряжения с выходов трансформаторов ТУ1 ., . ТУ4.
С помощью выпрямителей и фильтров на выходах трансформаторов ТУ3 и ТУ4 получается напряжение 380 В постоянного тока 0,05 А. В качестве высоковольтных плечей делителей используются высоковольтные резисторные сборки АВ и АЗ. Функциональный контроль (ФК) выходного напряжения — 12 кВ осуществляется по сигналу с переменного резистора 7727. Электрическая схема трансформаторно-выпрямительного модуля (ТВМ) приведена на рис. 4.32. Входное напряжение подается на контакты з, у, з первичных обмоток И... ЬЗ, соединенных треугольником, и на электровентиляторы. Вторичные обмотки соединены треугольником сз х г й о о з в о з л сВ нн771г йг,т о м о х й а НН7ЕРЛ РГ..7 о а з з з Г о о.
$ х Ю с и х з з о 1 и з ф» 77'п са х ь 'х х нь ъ Б а х Ы а н ю Вь о з Р» 190 191 бдбГд гдбВ М1 3 -73,7ь'В - б,ббВ +13246 а) Юид д 6 7 д б) 198 Рис. Е.аг. Электрическая схема трансформаторно-выпрямительного мо- дуля и звездой для повышения частоты пульсаций выходного напряжения в 12 раз по сравнению с частотой тока сети. Общий аид ТВМ показан на рис. 4.33, где 1 — электровентилятор осевой типа 2ДВО;  — верхняя панель из сплава АЛ-2 ГОСТ 2685-75 (покрытие: Ан.
окс. хром); В— ярмо магнитопровода; б — катушка со вторичными обмотками; б — выпрямитель; б — стержень магнитопровода; 7 — катушка с первичной обмоткой;  — высоковольтный кабель с локальнои изоляцией контактов. Магнитопровод имеет два ярма (верхнее и нижнее) и три сердечника, расположенных симметрично под углами 120'. Ярмо (рис. 4.34) и сердечник выполняются из ленты 0,15х20-ТО-ЗТ 3425 ГОСТ 21427.4- 78, заусенцы на которой не допускаются. Перед сборкой лента подвергается отжигу согласно ГОСТ 21427.4-78. Навивка ярма производится с молотым тальком ГОСТ 21235-75. На торцы ярма наносятся три слоя клея ВК-13М, затем на ярмо наносится эмаль КО-8П красная 02 (кроме поверхностей А на рис.
4.34). Состав клея ВК-13М: продукт № 6 (ТУ 38-105-548-73) и лак ЛБС-8 (ТУ 6-05-1290-76). Сердечник имеет ступенчатую конфигурацию для лучшего заполнения внутреннего отверстия каркаса катушки. После стяжки пакета вдоль пластин (кроме торцевых поверхностей) наносятся три слоя клея ВК-13М. Сердечник покрывается эмалью КО-811 (кроме соприкасающихся с ярмом поверхностей). Рис.
4.33. Конструкция трансформаторно-выпрямительного модуля 14 кВт, 13,2 кВ Ы й ° $1 ° И ! ' ° ! ! ! $ ' ° ° ! ! ~ ! ° $! ° ! ! ° ! ° ! $; ! ° ~ ° ° ' $ ° ! $ ° ! $! е ° ! ! ° $' э! ' °:! 1 - ° . ! ! - ° ° В ° $ю $„$г > $~,,4 ~"'ффддд~ ~н~ в в ° ~~ ° $$ ва Рис. 4.эа. Делитель напряжения Кабель, соединяющий высоковольтные цепи, показан на рис. 4.37.
Жила З провода 3 марки ПВМК-4-0,5-3,15 ГУ 16-505.614-79 запаивается в контактный штырь ! припоем ПСр-1,5 ГОСТ 19738-74. Перед пайкой производится обжатие хвостовика штыря для механического закрепления провода. Электрическая изоляция контактирующих частей штыря и провода создается с помощью резиновой смеси „марки ИРП- l 1338 ТУ 38.005.1166-73.
Для закрепления штыря в гнезде и сжатия резины служит колпачок 5, внутри которого помещена шайба 6. Длина каБеля со штырями на обоих концах определяется по месту а конструкции трансформаторно-выпрямительного модуля Для рассматриваемого модуля кабель имеет пять модификаций с длиной от 100 до 240 мм. Делитель напряжения (рис. 4.38) собран на плате ! иэ стеклотекстолита марки СТ-2 ГОСТ 12652-74, на которой крепятся лепестки по ГОСТ 16840-78 для распайки резисторов. Применены два типа резисторов по 44 шт.
каждого С2-23-2-100 кОм ~ 10 %-А-В ОЖО.467.081 ТУ (поэ.З) и С2-29В-1-82,5 кОм ш0,5 %-1,0-А ОЖО.467.099 ТУ (поз.З). Стойки 4 выполнены из изолирующего пресс-материала АГ-4 ГОСТ 20437-75 и крепятся на плате с помощью клея ВК-9 ОСТ 4Г 0,029.204. Выводы 5 выполнены из высоковольтного провода марки ПВМК-4-0,5-3,15. После сборки на делитель наносится адгезионный подслой П11 ОСТ 38.03240- 81 и производится заливка компаундом «Виксинт ПК-68> ТУ 38.103508- 81.
В качестве наполнителя используется окись цинка 40...60 мас.ч. После заливки толщина делителя (24 мм) увеличивается до 26 мм. Электрическая прочность изоляции делителя напряжения проверяется напряжением б кВ постоянного тока между контактами ! и 5, при этом контакты 5 и 3 соединяются технологической перемычкой. Усилитель постоянного тока, оБеспечивающий регулирование и стабилизацию выходного напряжения, определяет также уровень гармони- ческих состарляющих. Усилитель может быть выполнен на электро- вакуумных (рис. 4.39) или полупроводниковых (рис 4.40) компонентах. В последней схеме использованы следующие полупроводниковые компоненты: Р1, Р2 — интегральные выпрямители 542НД4; РЗ, Р4 — операционные усилители 140УДБА; УТ1...
г'ТЗ вЂ” транзисторы 2Т504А; Ъ'Т4 — транзистор 2Т505А. В результате сравнения укаэанных устройств получены значения гармонических составляющих выходного напряжения, приведенные на рис. 4.41, где линия ! соответствует схеме с усилителем на рис. 4.39, а линия Я вЂ” схеме с усилителем на рис.
4.40. Применение схемы усилителя с электровакуумными приборами позволяет получить гармонические составляющие не выше 4,6 мВ, что составляет менее 10 т ГГь „. В то же время усилитель на полупроводниковых приБорах оБеспечивает гармоники порядка 10 " 77ьы„. Следует отметить, что в соответствии с ОСТ 11 073.662-76 максимальное допустимое статическое напряжение на полупроводниковых приборах не должно превышать 2000 В. Это ограничивает применение их в высоко- потенциальных устройствах.
Таким образом, при жестких требованиях к гармоническим составляющим высокого выходного напряжения целесообразно применение усилителя на электровакуумных приборах. Усилитель с электровакуумными приборами (см. рис. 4.39) обеспечивает регулирование и стабилизацию выходного напряжения высоковольтного источника электропитания в пределах 2...25 кВ постоянного тока. В качестве усилителя используется двойной триод типа БН21Б.
Параметрическии стабилизатор напряжения состоит из двух каскадов. Первый каскад содержит стабиловольты т'Р8 и 1гР9. Второй каскад содержит стабиловольт 1/Р5, который формирует опорное напряжение для лампы 1'Е1, Цепь обратной связи по быстро изменяющемуся току содержит конденсатор С1 и конденсатор емкостью 0,05 мкФ, подключаемый к контакту 6, Делитель обратной связи по медленно изменяющемуся току содержит резисторы Я4, Н5, Яб и резисторы, подключаемые к контакту 4. Ток через резистивный делитель должен составлять 1,5...1,7 мА. Напряжение с резистора 772 подается через контакты ! и 6 на сетку регулирующей лампы. Резисторы гь12, 213, Я14 являются балластными в составе первого каскада параметрического стабилизатора, резисто Р 7710 — балластным в составе второго каскада ИР6, Р В состав параметрического стабилизатора введены стабилит о , 1г 7 (в первый каскад) и 1'РЗ, 1гР4 (во второй каскад) для повышения уровня стабилизируемого напряжения (дополнительно к уровню напряжения стабиловольта).
Выводы стабиловольта 1гР5 шунтированы конденсаторами СЗ и С4 для снижения уровня шумов. При наличии сигнала рассогласования, сформированного цепью обратной связи по постоянному току и подаваемого на контакт 4, открывается или закрывается правая половина лампы 1гИ. При увеличении выходного напряжения стабилизатора лампа приоткрывается, поскольку потенциал на сетке становится более положительным по отношению 196 197 'в1 Га2 УЛ, Ю ПШ 2ЦЛГИ Д4ИГ ггра 4ВВ 2И Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
