188898. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés elektronsugárcsövek, különösen haladóhullámú cső fűtőfeszültségének és célszerűen további elektróda nagyfeszültségeinek előállítására
1 188 898 2 A találmány tárgya eljárás és kapcsolási elrendezés elektronsugárcsövek, különösen haladóhullámú cső, fütőfeszültségének és célszerűen további egy vagy több elektróda (kollektor, helix, gyorsítóelektróda, katód) nagyfeszültségének előállítására. Az elektronikai berendezések fejlesztésénél igen erőteljesen jelentkező igény a berendezés megbízhatóságának növelése a berendezés méretének, súlyának és elektromos teljesítményfelvételének csökkentése mellett. A megbízhatóság növelése többek között azért szükséges, mert az elektronikai berendezések növekvő száma mellett egyre nehezebben lehet biztosítani azok megfelelő karbantartását és javítását. Digitális jelátvitelnél pedig rövididejű működésbeli kiesések sem engedhetők meg. Különösen komoly problémát jelentenek a meghibásodások a felügyelet nélkül működq mikrohullámú gerinchálózati távközlési rendszerek ismétlőállomásainál. Ugyancsak jelentős szerepe van a gazdaságosságnak, amelyet determinál a hatásfok és a méret. A mikrohullámú gerinchálózati távközlési rendszerek ismétlőállomásai általában fenti okok miatt félvezetős felépítésűek, de az antennára dolgozó teljesítményerősítő még ma is és várhatóan a jövőben is sokáig még a korábban elterjedt haladóhullámú cső. A jelenlegi irányzat a haladóhullámú csövet gyártónál, hogy egyetlen egységbe építik a teljes haladóhullámú csöves erősítőt, amely a haladóhullámú csőből, a fókuszáló mágnesszerelvényből, a passzív mikrohullámú be- és kicsatolókból, a szintfigyelő iránycsatolókból és a haladóhullámú csövet (megfelelő stabilizált feszültségekkel ellátó tápegységből áll, mely tápegységet integrált tápegységnek nevezünk. Az ismert megoldásoknál a haladóhullámú cső fűtőfeszültségének, valamint elektróda nagyfeszültségeinek előállításához előstabilizált egyen feszültségből indulnak ki és ennek váltófeszültséggé alakításával, transzformálásával, majd visszaalakításával állnak elő a szükséges stabil feszültségek. E megoldásnál 1-es kitöltési tényezőjű négyszögiizemü működés van. Ezen megoldásnak az eredő stabilitása és hatásfoka nem túl jó, mert a kiindulási feszültség stabilitását a szabályozatlan feszültséginverter lényegesen lerontja. Találmányunk célja olyan megoldás biztosítása, ahol az elektronsugárcsö, például haladóhullámú cső feszültségeinek jó stabilitása mellett e feszültségek jó hatásfokkal állíthatók elő. A kitűzött célt oly módon érjük el, hogy a stabilizáláshoz impulzusszélességmodulációt alkalmazunk, ahol a folyási szöget változtatva veszteségmentesen korlátozhatjuk az áram értékét. Ennek megfelelően találmányunk eljárás elektronsugárcsövek, különösen haladóhullámú cső fütőfeszültségének és célszerűen további egy vagy több elektróda (kollektor, helix, gyorsítóelektróda, katód) nagyfeszültségének előállítására úgy, hogy egy vagy több szabályozott feszültséginvertert alkalmazunk a szükséges feszültségek előállítására, ahol az egyes feszültséginverterek kimeneti jeléből és egy referenciajclből képezett hibajel segítségével impulzusszélességmodulátort vezérelünk, amelynek alapjelét vezérlőoszcillátorra biztosítjuk, és az impulzusszélességmodulált jellel vezéreljük a feszültséginvertert, és a fütöfeszültséget előállító feszültséginverterrei az elektronsugárcsö tápegységének segédfeszültségeit is előállítjuk. A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas kapcsolási elrendezés frekvenciaszűrőből, ezt követő feszültséginverterből, ez utóbbit követő egyenirányítóból és szűrőből, ez utóbbi kimenetére kapcsolt referencia- és hibajelképzőáramkörböl, ez utóbbi kimenetére célszerűen potenciálleválasztón keresztül kapcsolt impulzusszélességmodulátorból, továbbá a frekvenciaszűrő után és az impulzusszélességmodulátor elé kapcsolt vezérlőoszcillátorból, mint alapvető részegységekből van felépítve, és az impulzuszszélességmodulátor kimenete a feszültséginverter vezérlőbemenetére van csatlakoztatva, továbbá a segédfeszültség számára egyenirányítót és szűrőt is tartalmaz, amely a feszültséginverter és a referencia- és hibajelképző-áramkör közé van kapcsolva. A fütöfeszültséget és az elektródák feszültségeit (nagyfeszültség(ek)et) egyetlen, közös feszültséginverlerre! is előállíthatjuk, de előállíthatok külön, egymástól független feszültséginverterek kel is. Találmányunk szerint célszerű a kollektorfeszültséget is szabályozott feszültséginverterrel előállítani, mivel szabályozott kollektorfeszültséggel a csődisszipáció behatárolása révén jobb hatásfok érhető el és növelhető a csőélettartam. A szabályozott kollektor- és helixfeszüllség előállítására több lehetőség kínálkozik. így a kollektorfeszültséget és a helixfeszüitséget előállíthatjuk egyazon szabályozott feszültséginverterrel. A kollektorfeszültséget és a helixfeszüitséget előállíthatjuk külön-külön, egymástól független feszültséginverterekkel is. Előnyös lehet a helixfeszüitséget két nagyfeszültség szuperponálásával előállítani, nevezetesen a kollektorfeszültséget előállító feszültséginverter, valamint egy ugyancsak szabályozott feszültséginverter kimenőfeszültségeinek összegezésével. Viszonylag egyszerűen, kevés áramköri elem felhasználásával előállítható a stabil gyorsítófeszültség oly módon, hogy a helix és a kollektor közé ellenállásosztót kapcsolunk és ennek egyik osztásleágazásával a gyorsítóelektródára csatlakozunk. A korábbi, például áteresztőtranzisztoros stabilizátoros megoldással szemben ez lényegesen egyszerűbb. Ezen egyszerű gyorsítófeszültségelőállítási mód azáltal vált lehetővé, hogy stabil kollektorfeszültséget állítottunk elő, valamint azáltal, hogy a gyorsítóelektróda áramot gyakorlatilag nem igényel. Amennyiben a gyorsítófeszültség kisebb lenne, mint a kollektorfeszültség, akkor az ellenállásosztót a kollektor és a katód közé kell kapcsolni. Találmányunk szerint a fütöfeszültséget előállító feszültséginverterrel az elektronsugárcsö tápegységének segéd feszültségeit is előállítjuk. Ezáltal csővédelem és balesetvédelem érdekében lehetővé válik, hogy a fütőfeszültség feszültséginverterével előállított segédfeszültség segítségével szükséges esetben, például a fütőáramkör szakadása, zárlata, vagy a fütőfeszültség feszültséginverterének leállása esetén az elektronsugárcsö tápegységében a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
