Синтез принципиальной схемы источника питания

Определение структурной схемы источника питания

Основное назначение источника питания состоит в обеспечении излучателя всеми необходимыми для его функционирования напряжениями и токами. Для маломощного газоразрядного непрерывного излучателя — это напряжения киловольтного диапазона и токи от единиц до десятков миллиампер с заданным уровнем пульсаций.

Первичным источником электрической энергии для ИП служит однофазная электросеть переменного тока 220 В, 200Гц. Наиболее распространенным устройством, преобразующим низкое входное напряжение ИП в высокое выходное, является электромагнитный трансформатор. Поэтому электромагнитный повышающий трансформатор будет одним из элементов структурной и принципиальной схемы ИП.

Для поддержания разряда постоянного тока ИП должен содержать в своем составе высоковольтный выпрямитель, т. е. вторым обязательным элементом структурной и принципиальной схем будет высоковольтный выпрямитель.

Напряжение на выходе однофазного выпрямителя на активной нагрузке изменяется от нуля до практически амплитудного значения напряжения вторичной обмотки трансформатора. Поэтому обеспечение требуемого уровня пульсаций выходного напряжения ИП возлагается на фильтр, подключаемый к выходу выпрямителя.

В простейшей схеме ИП состоящей из повышающего трансформатора, выпрямителя и фильтра, излучатель подключается к фильтру через балластный резистор, который служит для стабилизации газоразрядных процессов в излучателе.

В начальном состоянии электрическая проводимость газоразрядного прибора незначительна, поэтому он представляет разрыв электрической цепи. Включение прибора осуществляется инициированием, в результате которого зажигается разряд в газе и промежуток между электродами прибора приобретает электрическую проводимость. Повышение электрической проводимости достигается его ионизацией, для чего в ИП должна быть предусмотрена специальная схема зажигания. Электропитание схемы зажигания целесообразно осуществлять от высоковольтного выпрямителя и фильтра, что и отражено на структурной схеме синтезируемого ИП (рис. 4.).

Эксплуатация ИП невозможна без элементов информации, управления и защиты, которые должны обеспечить необходимую эффективность системы человек-машина. К информационным элементам относят стрелочные измерительные приборы, световые табло и панели, сигнальные лампы и светодиоды, мнемонические схемы, пиктограммы. Они призваны дать человеку-оператору информацию о функционирование ИП.

Таким образом, структурная схема нестабилизированного ИП приобретает вид, изображенный на рис. 5.

Рис. 5. Структурная схема ИП

1-повышающий трансформатор; 2-выпрямитель; 3-фильтр; 4-балластный резистор; 5-излучатель; 6-схема зажигания; 7-элементы информационные, управления и защиты.