Расчет высоковольтнОГО усилителЯ

Студента группы УИТ-51 Семенова С. В.

ЗАДАНИЕ

Мощность источника на выходе на высокой стороне:

Высокое выходное напряжение в нагрузке:

Число ступеней умножения:

Рабочая частота:

f = 6,25 кГц

РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ

1. Выходной ток в нагрузке:

2. По числу каскадов умножения n определяем выходное напряжение высоковольтного трансформатора:

3. Поскольку предполагается использование стандартного высоковольтного трансформатора, то в качестве базовых выбираем параметры трансформатора выходной строчной развертки ТВС-90ЛЦ2-1, его паспортные данные:

PТР = 110 Вт, f = 6,25 кГц, U_{ТР СТР} = 4,5 кВ, LТР = 1,68 Гн.

4. Количество последовательно включенных во вторичной обмотке высоковольтных трансформаторов:

принимаем nТР = 1.

5. Таким образом будем считать, что последовательно включен один трансформатор и на нем необходимо иметь выходное напряжение источника, которое находится по формуле:

6. Вычислим емкости каждого умножителя напряжения в согласованном режиме.

i – порядковый номер конденсатора с началом нумерации от трансформатора, первым идет С2 = С1, а i = 2 соответствует третьему конденсатору, i = 3 – четвертому и так далее.

Полученные емкости составляют так называемую верхнюю границу значений “вилки” емкостей умножителя напряжения.

7. Рассчитаем мощность трансформатора (либо трансформаторного блока), питающего умножитель напряжения в согласованном режиме по формуле:

Поскольку мощность блочного трансформатора значительно велика (значительно превышает мощность ТВС-90ЛЦ2-1), согласованный режим принципиально инженерно-экономически расточителен и от него будем уходить за счет того, что будем уменьшать емкости, то есть увеличивать их внутреннее сопротивление, то есть уменьшать мощность трансформатора.

8. Рассчитаем КПД блочного трансформатора, при питании умножителя напряжения, по формуле:

Полученный КПД отражает долю мощности блочного трансформатора, которая поступает из него через умножитель напряжения в нагрузку.

9. Рассчитаем мощность каждого блока трансформаторов. Число блоков равно числу числу послеовательно включенных трансформаторов:

nТР = 1

10. Рассчитаем мощность каждого блочного трансформатора по формуле:

11. Рассчитаем мощность каждого блочного трансформатора по формуле:

Так как мощность ТВС-90ЛЦ2-1 равна 110 Вт, можно сделать вывод: либо выбирать другой питающий трансформатор, либо включить параллельно несколько ТВС-90ЛЦ2-1.

Выбираем второй путь.

12. Найдем количество параллельно включенных трансформаторов в блоке:

Выбираем

13. Найдем мощность накачки от низковольтного конвертора каждого трансформаторного блока:

Исходя из рекомендаций книги Власова В. В. “Расчет высоковольтных усилителей с умножителями напряжения” в качестве генератора накачки выбираем мультивибратор Ройра (рис. 6.4, стр. 76).

---

14. На расчетную блочную мощность трансформатора рассчитаем емкости умножителя напряжения по следующим формулам:

C1 = C2 = 506 пФ

Полученные значения емкостей соответствуют блочной мощности трансформатора, но не в чисто согласованном режиме, а с уходом от него и составляют нижнюю границу “вилки” емкостей.

Поскольку определяющим фактором является мощность блока, то выбираем правые значения вилки, но поскольку номиналы нестандартные, конденсаторы умножителя напряжения набираются в виде батарей последовательно-параллельным включением стандартных конденсаторов.

Выбираем емкость типа К15-4 с номинальным напряжением

= 6000 B

15.Набираем батареи конденсаторов:

Для получения С1 и С2 последовательно соединяем конденсаторы со следующими значениями емкостей: 1000пФ и 1000пФ; в результате получаем 500 пФ;

16.Диоды для умножителя напряжения выбираем по двум параметрам:

1. прямой ток по формуле

2. пробойное напряжение по формуле

Исходя из рассчитанных значений выбираем высоковольтный диод Д1007 (U_ОБР = 8 кВ, IПР = 30 А).

17.Принципиальная электрическая схема принимает следующий вид:

---

Смотрите также файлы

• Расчет ВВУ.doc

• ВВУ(С.Е.А).doc

• СРП(СЫСОЛ).doc

• ВВУ1(С.Е.А).doc

• vvu_plak1.doc