2. 10
ceskoslovenská socialistická
REPUBLIKA
- 0 Rad p r o pat en ry a vynálezy
Vydáno 15. července 1961
Vyloženo 15. ledna 1961
PATENTNÍ SPIS č. 100328
Třída 21 d, 12/03
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.
Inž. PIERRE DOBROVOLNÝ, PRAHA
Zdroj stabilisovaného a nastavitelného stejnosměrného napětí
Přihlášeno . července 1960 (PV 4355-60) Platnost patentu od . července 1960
Vynález se týká zdroje stabilisovaného a nastavitelného stejnosměrného napětí, sestávajícího ze
zdroje střídavého napětí, násobiče napětí, složeného z diod a kondensátorů, regulačního členu a
stejnosměrného zesilovače s elektrodou s nastavitelným předpětím a doutnavkou nebo baterií v
katodovém přívodu.
Dosavadní zapojení stabilisátorů vysokého ss napětí mají tu nevýhodu, že při plynulé změně
stabilisovaného napětí ve velkém rozsahu se zároveň podstatně mění proud - odebíraný z usměrňovače
stabilisátoru. Jinými slovy, je-li nastaveno stabilisované napětí na velkou hodnotu, protéká příčnou
elektronkou stabilisátoru malý proud. Ze zdroje lze tedy odebírati zase jen malý proud. Teprve v případě,
nastavíli se výstupní napětí stabilisátoru na hodnotu několikráte menší, zvětší se asi ve stejném poměru
proud protékající příčnou elektronkou a tím je možno i ze stabilisátoru odebírat větší proud.
Zařízení podle vynálezu tuto nevýhodu odstraňuje a umožňuje konstantní odběr proudui pro
jakékoliv výstupní stabilisované napětí.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že násobič napětí je tvořen kom
binací sudého počtu zdvojovačů napětí symetricky připojených ku svorkám zdroje
střídavého napětí přes regulační člen a na řídicí elektrodu
tohoto regulačního členu je zavedena proudová zpětná vazba z. výstupu
stejnosměrného zesilovače.
zapojení a činnost zdroje stabilisovaného napětí podle vynálezu
3.
4. 40
2 100328
jsou znázorněny na přiloženém výkresu, kde obr. 1 značí blokové schéma s naznačeným
vícestupňovým násobičem a obr. 2 podrobné zapojení nejjednoduššího případu zdroje. -
Jak je znázorněno na blokovém schématu na obr. 1, zdroj řiditelného stabilisovaného napětí s
konstantním odběrem proudu. je tvořen svorkami 1 a 2 zdroje střídavého napětí. K tomuto zdroji jsou
symetricky připojeny zdvojovače N1 a , popřípadě N3 a N4 (čerchovaně. Počet těchto zdvojovačů musí
býti vždy sudý, aby se dosáhlo symetrického rozdělení. Používá se takové varianty zapojení zdvojovačů,
u které je jedna vstupní svorka galvanicky spojena s výstupní svorkou. Vyššího stupně násobení se
dosáhne sériovým spojením výstupních svorek zdvojovačů, např. sériovým spojením výstupních svorek
zdvojovačů N1 a N2 se dosáhne stupně násobení , dalším připojením zdvojovačů N3 a N4 se dosáhne
osminásobku napětí střídavého zdroje atd. V elektrickém středu S těchto sériově spojených výstupů
zdvojovačů je na svorkų 2 zdroje stř. proudu připojen regulační člen Rgl s řiditelným hradicím účinkem.
Hrazení regulačního členu Rgl je řízeno proudovou zpětnou vazbou ZpV z elektronky ss zesilovače , z
jejíhož výstupu se odebírá výsledně stabilisované napětí, které je nastavitelné pomocí prvku R již od
hodnoty dané zápalným napětím doutnavky D.
Podrobné zapojení a činnost zdroje podle vynálezu bude vysvětleno podle obr. 2. Zdvojovače N1 a
N2 jsou shodně zapojeny, a to tak, že ve vstupní větvi zdvojovače je zapojen jeden kondensátor , zatím
co druhý kondensátor C4 zdvojovače přemosťuje výstupní svorky s usměrněným a zdvojeným napětím.
U této obměny zdvojovače tvoří jedna z výstupních svorek současně i svorku vstupní. Kondensátory a C4
jsou spojeny v sérii, takže se jejich napětí sčítají a vzniká násobič. napětí. Společný bod těchto
kondensátorů C1 a , který je současně bodem elektrické symetrie násobiče, je spojem přes regulační
člen Rgl se svorkou 2 transformátoru. Regulační člen Rgl je tvořen v daném případě diodou , jejíž katoda
je na svorce 2 transformátoru antiparalelně zapojené triody . Regulačním členem Rgl může býti i jiný
regulační prvek s řiditelným hradicím účinkem, např. dvě proti sobě zapojené triody, tranzistory apod.
Kladný vývod násobiče napětí je dále spojen přes odpor R s anodou elektronky . Katoda elektronky
dostává stabilní potenciál z doutnavky D a předpětí její mřížky je řízeno potenciometrem R
(nezakresleným, čímž se nastavuje i výsledné napětí stabilisátoru.
Anoda elektronky E2 je dále spojená přes odpor Ra s mřížkou elektronky E1 regulačního
členu Rgl, čímž vzniká proudová zpětná vazba ZpV, která má tu vlastnost, že zvyšuje
stejnosměrný vnitřní odpor usměrňovače - násobiče. Usměrňovač – másobič tak nabývá
charakteru zdroje proudu, a to tím dokonaleji, čím větší je zesilovací činitel elektronky . Ztráty
vzniklé touto regulací budou závislé na vnitřním odporu elektronky E1 a na vnitřním odporu
diody . Proto bude vhodné použít jako elektronky E1 triody s co nejmenším vnitřním odporem.
Dá se matematicky odvodit, že napětí na kondensátorech C1 a C4 budou vzhledem k
symetrickému zapojení zdvojovačů. N1 a N2 stejná pro všechny stavy elektronky . Dále je
možno odvodit, že nehledě na provozní možnosti elektronky E2 bychom mohli napětí zdroje
regulovat až k napětí doutnavky D. Úbytek na odporu R bude v daném zapojení poměrně
konstantní. Cím větší bude zesilovací činitel elektronky , tím menší úchylky v průběhu regulace
bude vykazovat proud odebíraný ze zdroje. Jelikož . se však velký zesilovací činitel zpravidla
druží s velkým vnitřním odporem, je třeba volit kompromis nebo použít několika elektronek
paralelně zapojených. Aby při náhodném náhlém zkratų nebyla ohrožena elektron
5.
6. 100
3 100328
ka E1 výbojem mezi katodou a mřížkou, je mezi její katodu a mřížku zapojen malý kondensátor Co, který
vytváří spolu s odpory Ra a Rb zpožďovací obvodpro velmi rychlé a velké napěťové změny, jaké vznikají
jen při okamžitém přetížení (zkratu.
Výhody popsaného zapojení jsou: Široký rozsah nastavení výstupního stabilisovaného napětí,
spolehlivá funkce i za značného kolísání napájecího střídavého napětí, a to i v tom případě, je-li na
odporu R malý úbytek, možnost využití části nebo celého napětí z napájení zesi- lovače jako referenčního
napětí řízeného zdroje, odolnost proti zkratům a konečně možnost vytvořit ve spojení se spirálovým
potenciometrem nebo podobným zařízením a pohonným mechanismem programově říze
ný stabilisovaný zdroj vysokého napětí.
Předmět patentu
1. Zdroj stabilisovaného a nastavitelného stejnosměrného napětí, sestávající ze zdroje střídavého
napětí, násobiče napětí, složeného z diod a kondensátorů, regulačního členu a stejnosměrného
zesilovače s elektrodou s nastavitelným předpětím a doutnavkou nebo baterií v katodovém přívodu,
vyznačený tím, že násobič je tvořen kombinací sudého počtu (2n) zdvojovačů (N) napětí, symetricky
připojených ke svorkám (1, 2) zdroje střídavého napětí přes regulační člen (], a že na řídicí elektrodu
tohoto regulačního členu (Rgl) je zavedena proudová zpětná vazba (ZpVz výstupu stejnosměrného
zesilovače.
2. Zdroj podle bodu 1 vyznačený tím, že regulační člen (Rgl] sestává z antiparalelního zapojení
diody () a elektronky (E1) s malým vnitřním odporem a alespoň s jednou řídicí mřížkou, na kterou se
přivádí proudová zpětná vazba ().
3. Zdroj podle bodu 1 vyznačený tím, že elektronka (E2) je překlenuta děličem (Ra, Rb) napětí, jehož
střed je spojen se středem symetricky zapojených zdvojovačů (N1, ) přes kondensátor (Co.
Severografia, n. p, závod 03
