192899. lajstromszámú szabadalom • Gyors rövid zárvédelemmel ellátott nagyfeszültségű, egyenáramű tápegység, főként elektronsugaras gőzőlőforrásokhoz
D 192899 6 A találmány tárgya gyors rövidzárvédelemmel ellátott, nagyfeszültségű, egyenáramú tápegység, amely nagyfeszültségű kapcsai között üzeme közben fellépő gyakori zárlatokat károsodásmentesen elviseli, s mint ilyen, főként elektronsugaras gőzölőforrások, magnetron típusú porlasztó források és hasonlók tápegységeként alkalmazható. A találmány szerinti tápegységnek nagyfeszültségű transzformátora és a nagyfeszültségű transzformátor szekunder oldali kimeneteire kapcsolt hldkapcsolású nagyfeszültségű kétutas egyenirányító egysége van. A nagyfeszültségű kétutas egyenirányító egység egyik kapcsa közösített potenciálra kötve közösített kimeneti kapcsot, másik kapcsa nagyfeszültségű kimeneti kapcsot alkot. A közösített kimeneti kapocs és a nagyfeszültségű kimeneti kapocs közé feszültségosztó van kötve, és a nagyfeszültségű kimeneti kapocs túlfeszültségvédö RC tag egyik kapcsával kapcsolódik. A tápegységnek továbbá teljesen vezérelt hidkapcsolásű egyenirányító egysége van, amely a nagyfeszültségű transzformátor primer tekercseivel áramváltón keresztül van Borbakötve. A vezérelt hldkapcsolású egyenirányító egység egyenáramú kapcsai fojtótekercsen keresztül vannak egymáshoz csatlakoztatva. A tápegységnek továbbá alapjeladó tagot, első különbségképző tagot, határolóbemenettel ellátott feszültségszabályozó erősítőt, második különbségképző tagot, áramszabályozó erősítőt és gyújtó áramkört magábafoglaló, dinamikus zárlati áramot korlátozó és kimeneti nagyfeszültségei szabályozó köre van, ahol az első különbaégképző tag első bemenetére a nagyfeszültség kívánt nagyságával arányos jelet adó alapjeladó tag kimenete, második bemenetére a kimeneti nagyfeszültség nagyságával arányos jelet szolgáltató feszültségosztó kimenete kapcsolódik. Az első külónb- Bégképző tag kimenetére a feszültségszabályozó erősítő bemenete van kapcsolva. A második különbségképző tag első bemenetére az áramváltó kimenetére egyenirányítón keresztül kapcsolt és a nagyfeszültségű transzformátor priraerköri áramával arányos kimeneti jelet szolgáltató I/U átalakító kimenete, második bemenetére pedig a feszültségszabályozó erősítő kimenete van kötve. A második különbségképző tag kimenete az óramszabáiyozó erősítőn keresztül a gyújtó áramkör bemenetére kapcsolódik, a gyújtó áramkör kimenete a teljesen vezérelt hldkapcsolású egyenirányító egység félvezető eszközeinek, főként tirisztorainak, vezérlóelektródáival van összekötve. Ismert, hogy bizonyos felhasználási területeken, például elektronsugaras gőzölő források vagy magnetron típusú porlasztó források tápegységeként olyan nagyfeszültségű tápegységeket alkalmaznak, amelyek a rendeltetésszerű üzem alatti rövid idejű kapocszárlatokat károsodásmentesen képesek elviselni. Az ilyen tápegységek egyik jelentős csoportját a tiriBztoros tápegységek alkotják, amilyeneket például az ULVAC japán cég is gyárt. E tápegységek általános felépítésére jellemző, hogy nagyfeszültségű transzformátoruk, a nagyfeszültségű transzformátor szekunder oldali kimenetére kapcsolt nagyfeszültségű egyenirányító egységűk, továbbá ennek kimenetéi közé kötött, kimeneti feszültséggel arányos visszacsatoló jelet képző feszültségosztójuk és túlfeszültségvédö RC tagjuk van. Az ilyen tápegységeknél a kimeneti nagyfeszültséget a nagyfeszültségű transzformátor primer tekercseivel sorbakőtőtt és egyenáramú kapcsain fojtótekerccsel rövidre zárt, teljesen vezérelt, hldkapcsolású egyenirányítóegység vezérlésével szabályozzák. A szabályozó kör a kivénl nagyfeszültséggel arányoB alapjelet szolgáltató alapjeladó tagol és első különbségképző tagot foglal magába, ahol az elBÓ különbségképző tag egyik bemenetére az alapjeladó tag, másik bemenetére pedig a feszültségosztó kimenele kapcsolódik. Az első különbségképző tag, a kimenetére kapcsolt első - feszültségszabályozó - erősítőn és annak kimenetére kötött gyújtó áramkörön keresztül a teljesen vezérelt hldkapcsolású egyenirányító egység félvezetőeszkőzeit az alapjel és a feszüllségoszló útján visszacsatolt jel különbségét csökkentő értelemben vezérli. A nagyfeszültségű tápegységeknél nagyfeszültségű kapocszárlat nemcsak gondatlan kezelés vagy a táplált berendezés bizonyos meghibásodásai esetén jön létre, hanem például gőzölő források tápegysége esetében a rendeltetésszerű üzemmel együtt jár. Ez utóbbinál a tápegység nagyfeszültségű kimenetei az elektronsugaras gőzölő forrás elektródáira vannak kötve, és a vákuumban az elektronsugár mintegy 10* ohm nagyságú ellenállásként terheli a tápegységet. A vákuumlérben, különösen a gőzölő forrás bekapcsolását követő időszakban, a lekötött gázok felszabadulása hirtelen egy-egy töltéshordozó molekulatömeg megjelenését eredményezi, ennek következtében az elektródák között átütés jön létre, ezzel a gőzölő forrás é tál képviselt terhelés 10 ohm nagységrendűre csökken, és ezt b tápegység nagyfeszültségű kapocszárlatként érzékeli. A kapocszárlat hatására a nagyfeszültségű transzformátor szekunder körében egy gyors felfutású zárlati áram alakul ki, amely mindaddig áll fenn, amíg a vékuumtérből a felszabadult gáz elszívása meg nem történik, ami folyamatos elszívás esetén legfeljebb néhány másodpercig tart. Az elszívás megtörténtével az étütés megszűnik, s ezzel a nagyfeszültségű transzformátor szekunder körében folyó zárlati árain a kialakulása időtartamánál is rövidebb idő alatt szűnik meg. A zárlati áram létrejötte a nagyfeszültségű transzformátor primer körében a pri-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
