144024. lajstromszámú szabadalom • Nagyfeszültségű feszültségforrás és eljárás annak működtetésére

Megjelent: 1958. január hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.024. ßZÄM 21. g. 1—13. OSZTÁLY - EE-191. ALAPSZÁM Nagyfeszültségű feszültségforrás és eljárás annak működtetésére Központi Fizikai Kutató Intézet, Budapest. A bejelentő által megnevezett feltaláló: Ember György oki. villamosmérnök, Budapest. A bejelentés napja: 1953. október 20. Jelen szabadalmi bejelentés tárgyát nagyfeszültségű feszültségforrás képezi, amely kis áramterhelések mellett (maximum 50 ju A) párezer Volt nagyságú egyenfeszültséget szolgáltat. A készülék kiválóan alkalmas telepes sugárzásmérők, noctovizorok, szigetelés és nagy ellenállásmérők, oszcilloszkópok, valamint televíziós készülékek nagyfeszültségű áramellátásának biztosítására, valamint számos olyan alkalmazásban, ahol a fenti követelményeket kielégítő nagyfeszültségű áramforrásra van szükség. A találmány kiterjed a nagyfeszültségű feszültségforrás működtetésére szolgáló eljárásra is. Eddig különböző módszerek voltak használatosak a nagyfeszültség előállítására. A legismertebb módszer a szükséges párezer Volt nagyságú feszültség miniatűr telepekből, esetleg Zamboni oszlopból való előállítása. Ennek hátránya, hogy kis méretben nehéz előállítani és csupán igen kevéssé terhelhető. (A Zamboni oszlop pl. csak 10~8

A-ig terhelhető.) Másik ismert módja a probléma megoldásának vibrátor és nagyfeszültségű transzformátor alkalmazása, amely a mechanikus áramátalakítók összes hátrányaival rendelkezik (viszonylag rossz hatásfok, bizonytalan működés, stb.). Az utóbbi évtizedben váltak ismeretessé az elektronikus nagyfeszültségű egységek, melyeknek legismertebb megoldása egy középfrekvenciái (100 ke körüli) oszcillátorból, az ehhez kapcsolódó nagyfeszültségű transzformátorból és az ehhez csatlakozó egyenirányító és szűrőfokozatból áll. Ezzel a típussal szintén csak rossz hatásfok érhető el (kb. 20%). Lényegesen jobb eredményre juthatunk impulzus típusú elektronikus nagyfeszültségű egységekkel, amelynek az alábbiakban leírt megoldása a jelen szabadalmi bejelentés tárgyát képezi. Eddig alkalmaztak olyan blocking oszcillátoros megoldásokat, amelyeknél a keletkező nagyfeszültségű lökéseket csak az anódoldalról hasznosították. Amint a kapcsolási rajzból is látható, amely a találmány tárgyát egy példaképpeni kiviteli alakban ismerteti, nagyfeszültségű oszcillátor kapcsolásként a találmány értelmében egy önzáró (blocking) oszcillátort használtunk fel, azonban az anódimpulzust létrehozó rácököri impulzust is felhasználjuk a nagyfeszültség előállítására. A kapcsolás lényeges részét képezi az 1 transzformátor, melynek 2 tekercse a 7 elektroncső anódkörében foglal helyet. A transzformátor másik 3 tekercse pozitív visszacsatolásra van felhasználva. Ez a tekercs kisebb menetszámú. Működés közben az anódon árammegszakításkor, vagyis amikor a cső lezár, vagy pozitív impulzus lép fel és ezzel egyidejűleg a 8 .rácson nagy negatív impulzus keletkezik. A keletkező impulzus feszültségének nagyságát a rácskörben levő 4 potencióméterrel szabályozhatjuk, mégpedig olyan értelemben, hogy a legnagyobb impulzus akkor keletkezik, amikor a potenciométer ellenállása zérus. Az áthidaló 5 kondenzátorral a gyors átbillenést segítjük elő, valamint a cső lezárási idejét, vagyis az oszcillátor impulzusfrekvenciáját, tehát a kitöltési tényezőt szabályozhatjuk, ezen keresztül pedig az egyenirányított, kimenő nagyfeszültséget. Tekintve, hogy a rácsoldalon teljesítményfelvétel nincs, ez a változtatás fogyasztásmentesen eszközölhető1

. • A nagy egyenfeszültség előállítására az anód és rácskörben megjelenő nagyfeszültségű impulzusokat sorbakapcsolva használjuk fel. Az egyenirányító kör, amely a 6 kondenzátorból és a 9 elektroncsőből, valamint a hozzátartozó 10 ellenállásból és 11 kondenzátorból képzett szűrőláncból áll, amint az a kapcsolási rajzból is látható, erre a két pontra csatlakozik. Az egyenfeszültség a 6 kondenzátor két. sarkán jelenik meg. Ez az egyenfeszültség azonban még igen nagy brummfeszültséggel rendelkezik, valamint másik hátránya az, hogy negatív pólusain nincs föld. Egyenáramú szempontból azonban a transzformátor visszacsatoló tekercsén keresztül, melynek egyenáramú ellenállása fogyasztókör ellenállásához képest elhanyagolhatóan kicsiny földponton van. Egy, a 10 ellenállásból és 11 kondenzátorból álló RC szűrőláncot alkalmazzuk tehát, amelynek egyik pontja a rajzon látható módon az egyenirányító 13 katódpontjára, vagyis a 6 kondenzátor pozitív sarkára, a másik pólusa.pedig a földpontra csatlakozik. Ezen a kondenzátoron je-