ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2014, № 1, с. 141-142
ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ
УДК 537-77
ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 100 кВ НА УМНОЖИТЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ
© 2014 г. В. А. Визирь, Г. В. Сморудов, В. В. Червяков, В. В. Юрьев, А. Г. Ягин
Поступила в редакцию 11.06. 2013 г.
DOI: 10.7868/S0032816214010224
Принципиальная схема источника приведена на рисунке. Он состоит из блока питания (показан упрощенно), блока трансформаторов, блока умножителя и блока стабилизации. В блоке питания использован источник постоянного напряжения S-100-12 компании Mean Well с выходными параметрами 12 В, 8 А. Он выполнен по типовой схеме (изображена упрощенно): сетевой выпрямитель — емкостный фильтр С42, С43 — полумостовой инвертор на транзисторах T1, T2 — выходной трансформатор Тр2 — выпрямитель Д42, Д43 — фильтр С44 и управляющая микросхема TL494. Она осуществляет режим широтно-импульсной модуляции и
стабилизации выходного напряжения. Рабочая частота модуляции 27 кГц.
Выходное напряжение инвертора подается на первичную обмотку повышающего трансформатора Тр1 через токоограничивающий дроссель Ь1. Вторичное напряжение трансформатора амплитудой около 2.5 кВ подается на вход умножителя напряжения. Выход умножителя соединен с выходом блока через защитный резистор Я1. К выходу также подсоединен резистор верхнего плеча делителя выходного напряжения Я2. Нижнее плечо состоит из нескольких резисторов, включая регулятор высокого напряжения Я9 и резистор Я{0, с которого идет сигнал на цифровой индика-
Принципиальная схема источника. Мь М2 - 140УД608; Ть Т2 - 28С2625; Д1-Д41 - 2СЬ75, Д42, Д43 - БУУ32Е; Тр1 -сердечник 2500НМС1-1ПК30х16, обмотка: N = 40, ПЭТВ2-0.3 (10 проводов в параллель), N = 630 ПЭТВ2-0.3; 11 -сердечник 2500НМС1-Ш12х20, зазор - 3 мм, обмотка: N = 70, ПЭТВ2-0.3 (10 проводов в параллель); С1-С41 - К15-5-4700 пФ-6.3 кВ; Я1 - ТВ0-10-30 кОм (2 последовательно); Я2 - КЭВ-1-220 МОм (10 последовательно).
142
ВИЗИРЬ и др.
тор. Умножитель залит эпоксидной смолой в блок размером 210 х 210 х 95 мм. Вывод напряжения осуществляется кабелем КВИ-120.
Стабилизация высокого напряжения осуществляется следующим образом. Напряжение с нижнего плеча делителя высокого напряжения Л10 повторяется и усиливается по току усилителем М1 и через перемычку J подается на вход управляющей микросхемы вместе с напряжением с делителя R3, R4. Так как выходное сопротивление микросхемы М1 гораздо меньше сопротивления R4, схема стабилизирует высокое напряжение, а не выходное напряжение 8-100-12.
При использовании умножителя напряжения с отрицательным выходным напряжением необходимо разомкнуть перемычку J. При этом на-
пряжение на выходе М2 останется положительным, и схема работает так же, как и при положительном выходном напряжении источника.
Технические параметры. Источник постоянного напряжения выполнен по схеме умножителя напряжения с 20 ступенями; выходное напряжение регулируется от 30 кВ до 100 кВ; максимальный ток 0.4 мА; нестабильность напряжения не более 0.3%; источник может работать на активную нагрузку и на заряд емкости до 0.2 мкФ; потребляемая мощность — не более 70 Вт. Габариты источника 480 х 360 х 130 мм, масса — 12 кг. Полярность напряжения меняется сменой блока умножителя.
Адресс для справок: Россия, 634055, Томск, просп. Академический, 2/3, Институт сильноточной электроники СО РАН. E-mail: chervyakov@mail.ru
ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
№ 1 2014
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.