ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Предполагаемая полезная модель относится с области электротехники и может быть использована в комплексе с различными устройствами для получения необходимых высоковольтных напряжений, обеспечивающих работоспособность электронно-оптического преобразователя.
Известно устройство питания электронно-оптического преобразователя, содержащее два генератора, три умножителя напряжения для питания микроканальной пластины, фотокатод и экран, интегратор автоматической регулировки яркости, а также систему стабилизации выходных напряжений в зависимости от температуры окружающей среды, выполненную в виде настраиваемого источника опорного напряжения (патент США №5218194, дата приоритета 08.06.1993).
Одним из недостатков данного устройства является недостаточная стабильность входного напряжения.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является вторичный источник питания для электронно-оптического преобразователя, содержащий преобразователь напряжения, микроконтроллер с температурным датчиком, аналого-цифровым преобразователем и схемой защиты от засветок высокого уровня, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, источник опорного напряжения, интегратор автоматической регулировки яркости, ключевое устройство, генератор синусоидальных сигналов фотокатодов и микроканальной пластины, генератор синусоидальных сигналов экрана, умножитель напряжений фотокатодов и микроканальной пластины, умножитель напряжений экрана, при этом вход преобразователя напряжений, первый вход генератора синусоидальных сигналов фотокатодов и микроканальной пластины и первый вход генератора синусоидальных сигналов экрана соединены с входной шиной, выход преобразователя напряжений соединен с первым входом микроконтроллера, первым входом первого цифроаналогового преобразователя, первым входом второго цифроаналогового преобразователя, входом источника опорного напряжения, второй вход микроконтроллера соединен с шиной данных, третий вход микроконтроллера соединен с выходом источника опорного напряжения, первый и второй выходы микроконтроллера соединены соответственно со вторыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, третьи входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены с выходом источника опорного напряжения, выход первого цифроаналогового преобразователя соединен со вторым входом генератора синусоидальных сигналов
фотокатодов и микроканальной пластины, выход второго цифроаналогового преобразователя соединен со вторым входом генератора синусоидальных сигналов экрана, выход генератора синусоидальных сигналов фотокатодов и микроканальной пластины соединен с первым входом умножителя напряжений фотокатодов и микроканальной пластины, первый выход генератора синусоидальных сигналов экрана соединен со входом умножителя напряжений экрана, а второй со входами в ключевое устройство и в интегратор автоматической регулировки яркости, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом температурного датчика, а выход с входом схемы защиты от засветок высокого уровня, при этом второй выход умножителя напряжений экрана и выходы умножителя напряжений фотокатодов и микроканальной пластины являются выходами вторичного источника питания (свидетельство на полезную модель №45862, дата приоритета 19.01.2005).
Недостатком наиболее близкого технического решения является невысокая стабильность входного напряжения.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве, содержащем преобразователь напряжения, микроконтроллер с температурным датчиком, аналого-цифровым преобразователем и схемой защиты от засветок высокого уровня, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, источник опорного напряжения, интегратор автоматической регулировки яркости, ключевое устройство, генератор синусоидальных сигналов фотокатодов и микроканальной пластины, генератор синусоидальных сигналов экрана, умножитель напряжений фотокатодов и микроканальной пластины, умножитель напряжений экрана, при этом вход преобразователя напряжений, первый вход генератора синусоидальных сигналов фотокатодов и микроканальной пластины и первый вход генератора синусоидальных сигналов экрана соединены с входной шиной, выход преобразователя напряжений соединен с первым входом микроконтроллера, первым входом первого цифроаналогового преобразователя, первым входом второго цифроаналогового преобразователя, входом источника опорного напряжения, второй вход микроконтроллера соединен с шиной данных, третий вход микроконтроллера соединен с выходом источника опорного напряжения, первый и второй выходы микроконтроллера соединены соответственно со вторыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, третьи входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены с выходом источника опорного напряжения, выход первого цифроаналогового преобразователя соединен со вторым входом генератора синусоидальных сигналов фотокатодов и микроканальной пластины, выход второго цифроаналогового
преобразователя соединен со вторым входом генератора синусоидальных сигналов экрана, выход генератора синусоидальных сигналов фотокатодов и микроканальной пластины соединен с первым входом умножителя напряжений фотокатодов и микроканальной пластины, первый выход генератора синусоидальных сигналов экрана соединен со входом умножителя напряжений экрана, а второй со входами в ключевое устройство и в интегратор автоматической регулировки яркости, выход которого соединен с первым входом аналогоцифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом температурного датчика, а выход с входом схемы защиты от засветок высокого уровня, при этом второй выход умножителя напряжений экрана и выходы умножителя напряжений фотокатодов и микроканальной пластины являются выходами вторичного источника питания, входная шина питания соединена с третьим входом аналого-цифрового преобразователя, выход умножителя напряжений экрана соединен со вторым входом умножителя напряжений фотокатодов и микроканальной пластины. Это позволяет произвести цифровую обработку входного напряжения и стабилизировать выходные напряжения с высокой точностью.
На рисунке представлена структурная блок-схема предлагаемого вторичного источника питания.
Вторичный источник питания содержит преобразователь напряжения, источник опорного напряжения (ИОН), микроконтроллер, два цифроаналоговых преобразователя (ЦАП1 и ЦАП2), интегратор автоматической регулировки яркости (АРЯ), ключевое устройство, генераторы синусоидальных сигналов, умножители напряжений. В состав микроконтроллера входит температурный датчик, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и схема защиты от засветок высокого уровня (СЗЗВУ).
Преобразователь формирует постоянное напряжение 3,3 В для питания микроконтроллера, источника опорного напряжения ИОН и цифроаналоговых преобразователей ЦАП1 и ЦАП2. Микроконтроллер предназначен для управления режимами работы вторичного источника питания и корректировки выходных напряжений в зависимости от внешних воздействующих факторов. Цифроаналоговые преобразователи ЦАП1 и ЦАП2 задают режим работы генераторов. Ключевое устройство служит для уменьшения времени готовности вторичного источника питания (времени, за которое выходные напряжения устанавливаются на уровень 0,9 от номинальных значений). Генераторы 1 и 2 предназначены для формирования синусоидальных сигналов, которые затем передаются на умножители 1 и 2, а умножители, в свою очередь, формируют высокие постоянные напряжения Uфк1, Uфк2, Uмкп, Uэкр.
Вторичный источник питания работает следующим образом. Напряжение питания Uпит подается на преобразователь и одновременно на генератор 1 и генератор 2. Микроконтроллер, в зависимости от температуры окружающей среды и установленных первоначальных значений, выдает сигнал управления на ЦАП2, который, в свою очередь, управляет генератором 2. В этот момент ток экрана резко возрастает и срабатывает ключевое устройство. Ключевое устройство срабатывает автоматически, без сигналов управления с микроконтроллера, что позволяет увеличить быстродействие системы в целом. Сигнал обратной связи с генератора 2 поступает на интегратор АРЯ, усиливается и передается на вход АПЦ микроконтроллера. Затем микроконтроллер, в зависимости от температуры окружающей среды, тока интегратора АРЯ и значения входного напряжения выдает сигнал управления на ЦАП1, который, в свою очередь, управляет генератором 1. При долговременном (более 2 секунд) воздействии засветок высокого уровня на электронно-оптический преобразователь, СЗЗВУ передает сигнал управления на микроконтроллер, который выставляет все выходные напряжения вторичного источника питания в нулевое значение. Выход из этого режима осуществляется выключением вторичного источника питания.
Положительный эффект предлагаемого технического решения заключается в том, что устройство, имеющее небольшие габариты и вес, позволяет автоматически производить корректировку выходных напряжений умножителей при воздействии засветок высокого уровня, изменении входного напряжения и температуры окружающей среды.