2. Назначение
Блок питания высокого напряжения КАМАК 1904 предназначен для монтажа в произвольном месте кассеты и питания сцинтилляционных зондов типа ssu-70, а также пересчетных устройств типа 1051.
3. Общее описание конструкции
Блок питания высокого напряжения типа 1904 собран в типичном блоке КАМАК четырехкратной ширины /модуль 4/.
Рис.3
Электронные схемы блока питания выполнены на интегральных и дискретных кремниевых полупроводниковых элементах.
Механическая конструкция блока питания типа 1904 - без правой боковой крышки изображена на рис. 1.
На рис. 3 представлены основные электрические подузлы блока питания:
Для обслуживания наиболее существенные: следующие из этих узлов:
K1 - выключатель питающих напряжений
К3 и К4 - регуляторы выходного напряжения
P1 - потенциометр регулировки выходного напряжения
D401 - лампочка /люминесцентный диод/, сигнализирующая наличие выходного напряжения
D402, D403 - лампочки, сигнализирующие полярность выходного напряжения
G1, G2, G3 - параллельно соединенные выходные гнезда блока питания
К101, К201 - расположенные на печатных платах переключатели полярности выходного напряжения
4. Установка и пуск
Блок питания высокого напряжения типа 1904 можно применять в таких условиях, как и остальные устройства КАМАК. Установка заключается в помещении блока питания в кассете КАМАК. Ввиду высоких' напряжений, которые могут существовать, требуется, чтобы кассета заземлялась через сопротивление не более 1 Ом, а также, чтобы во время пуска соблюдались правила, действующие при работе с устройствами высокого напряжения.
Перед помещением блока питания в кассете необходимо установить требуемую полярность выходного напряжения. С этой целью необходимо снять правую боковую стенку и установить в нужном положении переключатель K101 /переставляемая в гнезде пластинка/, а также K201 /ISOSTAT/
Для получения положительного выходного напряжения переключатели К101 и К201 должны быть в верхних положениях, а для получения отрицательного напряжения в нижних положениях.
Включение блока питания заключается в: включение питания кассеты, установке рукояток KЗ и К4 в положениях «0»·, включения К1 и установке требуемого выходного напряжения. После включения питания кассеты должна загореться соответствующая полярности лампочка /D402 или D403/, после включения К1 должна загореться лампочка D40. Блок питания невозможно включить, когда К101 и К201 установлены неправильно.
5. Эксплуатация
Блок питания высокого напряжения КАМАК тип 1904 можно эксплуатировать без перерыва, в течение неограниченного времени. Условием правильной работы является соблюдение требуемых приборов КАМАК климатический условий и питание от исправной кассеты КАМАК.
6. Принцип действия
В электрической схеме блока питания высокого напряжения КАМАК тип 1904 можно выделить три части: преобразователь, схему стабилизации и схему блокировок.
Схема преобразователя состоит из: генератора прямоугольных импульсов 30кГц, собранного на интегральной схеме s101, трансформатора высокого напряжения Tr101,выпрямляющих диодов D105 и D106, удвоителя напряжения С120 и С121, а также выходного фильтра R125 и C123.
Ток в первичных обмотках трансформатора переключается транзисторами Т104 с Т102, а также Т105 с Т103, которые в свою очередь управляются выходными импульсами генератора /выходами схемы совпадения s101/. Выходное высокое напряжение блока питания регулируется напряжением, питающим трансформатор, источником которого является транзистор Т106 /эмиттерный повторитель/ управляемый схемой стабилизации.
Частота работы преобразователя устанавливается гелитримом P101
Схема стабилизации состоит из двух источников опорного напряжения S201/дает +10В/ и S202 /дает -10В/, а также интегрального усилителя отклонения S203 с каскадом мощности Т203 и Т106.
Задачей усилителя отклонения является выработка такой точной регулировки напряжения питания трансформатора преобразователя /на эмиттере Т106/, чтобы высокое выходное напряжение /с обратным знаком/ определялось многократностью опорного напряжения, что иллюстрирует упрощенная схема на рис.4
Рис.4
Отношение выходного напряжения к опорному напряжению, равно отношению сопротивления 15МОм к параллельно соединенным сопротивлениям, включенным регуляторами: К3 /регулирующим напряжение каждые 500В/ и К4 / регулирующим напряжение каждые 100В / и установленного /эквивалентного/ сопротивления потенциометра Р1 /регулировка от 0 до 100В/.
Источники опорных напряжений не работают одновременно. При положительном выходном напряжении работает S202 / источник -10В / и наоборот. Значения опорных напряжений устанавливаются гелитримами Р201 и Р202.
Гелитрим Р203 предназначен для компенсации напряжения неуравновешения входов S203.
Транзистор Т202 представляет собой источник постоянного тока, вырабатывающий приблизительно постоянный входной ток усилителя S203.
Изменение полярности выходного напряжения блока питания осуществляется одновременным переключением К101 и К201.
Схема блокировок состоит из интегральной схемы S102,транзисторов T107, T108 и Т201, а также резистора R113 с гелитримом P102 и диодом D209.
Благодаря блокировкам:
при регуляторах К3 и К4 установленных в положения, отличающиеся от «0» невозможно включить питание.
После мгновенного перерыва в подаче питания не появится повторно высокое напряжение на выходе блока питания.
После короткого замыкания или перегрузки исчезает выходное напряжение и не появляется повторно.
Непосредственно после включения – когда существует неустановившееся состояния в течение 0.1 сек.– не появляется высокое выходное напряжение.
Выходное напряжение не появится при отсутствии питания -24В.
Вышеописанные блокировки являются результатом состояния бистабильного триггера, собранного на воротах с выходом «8» и воротах с выходом «6» схемы S102 за исключением блокировки 5).
Состояния этого триггера задаются: состояние входа 10 одних ворот и состоянием входа 4 вторых ворот, то есть состоянием транзисторов Т107 и Т108, а также состоянием входов 12 и13 третьих ворот.
В момент включения или после перерыва в подачи питания – в течение времени определенного параметрами С112 и R117 – проводит Т107, а при коротком замыкании или перегрузки блока питания – когда падение напряжения на R113 соответственно большое – Т108. Проводимость Т107 или Т108 дает логический «0» на входе 10 и действие блокировки: логическая «1» на выходе 8 вызывает отсекание питания трансформатора высокого напряжения, так как она задает проводимость Т201. Стабильное состояние триггера зависит от положения установки К3 и К4, то есть от состояния входов 12 и 13. Когда, по крайней мере, один из этих регуляторов находится в положении отличающимся от нулевого, то есть когда на входе 12 или 13 имеется логический «0», тогда на входе 4 ворот триггера имеется «1», что совместно с «1» на выходе 8 дает логический «0» на выходе 6, а это вызывает отсекание питания S101 /после запирания Т101/, погасание диода D401 и самоподдержание.
Когда регуляторы К3 и К4 установлены в нулевые положения, тогда имеем обратную ситуацию и действие блокировки прекращается после прекращения причины, например, после зарядки С112.
Блокировка, перечисленная в пункте 5) является результатом применения D209: в случае отсутствия питания -24В отсекается питание трансформатора высокого напряжения, так как заперт трансформатор Т202.
ВЫВОД
В результате прохождения летней практики в Объединенном Институте Ядерных Исследований я познакомился со структурой института. На примере конкретного отдела (Лаборатории Ядерных Реакций), в котором я практиковался, мне были показаны, рассказаны и объяснены функции и методы, которыми пользуются рабочие отдела для выполнения поставленных задач, конкретно в моем случае – проверка и ремонт оборудования системы КАМАК. По окончанию практики я приобрел некоторый опыт в ремонте блоков питания высокого напряжения типа 1904 в системе КАМАК.