一種電子束加速電源裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電子束加速電源裝置，包括低壓整流濾波單元、DC-DC變換器、電流檢測器、三相矩形波逆變器、高壓油箱、輸出電壓調(diào)節(jié)器、恒溫控制器、光纖、光纖接收器、故障綜合器、電壓檢測器、給定信號發(fā)生器。相對現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型能抑制高壓整流常規(guī)紋波及凹陷電壓、抑制尖峰脈沖電壓、提高輸出電壓穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)調(diào)節(jié)速度。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電子束加工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電子束加速電源裝置。 一種電子束加速電源裝置
【背景技術(shù)】
[0002] 電子束加工設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，而電子束精密加工設(shè)備對其加速電源的要求 越來越高，一方面對加速電壓穩(wěn)定度要求更高，另一方面對輸出電壓波形的峰峰值要求更 小，如第四代光源用電子槍加速電源的加速電壓達(dá)500kV、峰峰值小于0. 05 %。對于如此苛 刻的要求，目前常規(guī)的高壓電源是達(dá)不到的，瓶頸在于紋波指標(biāo)的峰峰值，直流高壓電源都 是經(jīng)交流升壓再整流濾波獲得，紋波除了正常整流波形的紋波外，高壓換流過程會產(chǎn)生尖 峰脈沖電壓，高壓整流過程交流電感的作用又使得直流輸出波形產(chǎn)生凹陷，從而形成更大 的紋波。高壓濾波電感和電容由于存在寄生參數(shù)，對消除尖峰和凹陷電壓的能力大為降低。 另外高壓電源工作電流一般較小，電感對正常紋波的濾波作用不大，高壓電容器的電容值 又較?。ú荒苡秒娊怆娙荩羞@些因數(shù)對降低輸出電壓的紋波都不利，為了提高加速電 源的精度，須從電源的結(jié)構(gòu)和控制方法上加以改進(jìn)。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能抑制高壓整流常規(guī)紋波及凹陷電 壓、抑制尖峰脈沖電壓、提高輸出電壓穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)調(diào)節(jié)速度的電子束加速電源裝置。
[0004] 本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種電子束加速電源裝置，包括 低壓整流濾波單元、DC-DC變換器、電流檢測器、三相矩形波逆變器、高壓油箱、后級電壓調(diào) 節(jié)器、恒溫控制器、光纖、光纖接收器、故障綜合器、電壓檢測器、給定信號發(fā)生器，所述低壓 整流濾波單元分別與電壓檢測器、DC-DC變換器連接，所述DC-DC變換器分別與三相矩形波 逆變器、光纖接收器、故障綜合器、給定信號發(fā)生器連接，所述電流檢測器安置在DC-DC變 換器與三相矩形波逆變器之間，并與故障綜合器連接，所述三相矩形波逆變器分別與高壓 油箱、故障綜合器連接，所述高壓油箱分別與后級電壓調(diào)節(jié)器、光纖接收器連接，所述后級 電壓調(diào)節(jié)器分別與恒溫控制器、給定信號發(fā)生器連接。
[0005] 本實用新型的有益效果是：1、能降低交流波形成的高壓整流輸出電壓紋波；2、能 有效抑制高壓整流過程中交流電感作用使得直流輸出波形產(chǎn)生凹陷；3、能有效抑制高壓換 流過程中產(chǎn)生的尖峰脈沖電壓；4、能提高輸出電壓靜態(tài)控制精度和動態(tài)調(diào)節(jié)速度。
[0006] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0007] 進(jìn)一步技術(shù)方案，所述低壓整流濾波單元包括三相整流器、電感L101、L102和電 容C10UC102,所述三相整流器的交流輸入端輸入外部三相電流，三相整流器的輸出端正極 和負(fù)極分別經(jīng)電感L101、L102和電容C101、C102組成的濾波網(wǎng)絡(luò)輸出。
[0008] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：三相整流器將三相交流電整流成直流電，電 感L101、L102具有濾波功能外，還有限制電容C101、C102的起始充電電流和抑制電磁干擾 信號在直流端和交流端的轉(zhuǎn)遞；電容C101為高頻電容，電容C101與電解電容C102并聯(lián)提 高濾波網(wǎng)絡(luò)抑制高頻尖峰脈沖電壓能力。
[0009] 進(jìn)一步技術(shù)方案，所述DC-DC變換器包括前級電壓調(diào)節(jié)器、電網(wǎng)波動抑制器、調(diào)節(jié) 功率管驅(qū)動器、放電功率管驅(qū)動器、壓敏電阻Ry201?203、調(diào)節(jié)功率管T201、放電功率管 T202、電感L201?L202、二極管D201、電容C101?C102和電阻R201，所述壓敏電阻Ry201 兩端分別連接輸入母線的正極和負(fù)極，所述壓敏電阻Ry202 -端連接輸入母線的正極，所 述壓敏電阻Ry203的一端連接輸入母線的負(fù)極，所述壓敏電阻Ry202的另一端與壓敏電阻 Ry203的另一端相互連接并接地，所述調(diào)節(jié)功率管T201集電極連接輸入母線的正極及調(diào)節(jié) 功率管驅(qū)動器，調(diào)節(jié)功率管T201發(fā)射極連接二極管D201的陰極及電感L201的前端，調(diào)節(jié) 功率管T201的基極連接調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器，所述二極管D201的陽極與輸入母線的負(fù)極和 電感L202的前端連接，所述電感L201后端連接電容C201的一端、電容C202的正極和電 阻R201的一端，所述電感L202后端連接電容C201的另一端、電容C202的負(fù)極和放電功率 管T202的發(fā)射極，所述電阻R201的另一端連接放電功率管T202的集電極，所述放電功率 管T202的基極連接放電功率管驅(qū)動器，所述放電功率管驅(qū)動器與調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器連接， 所述調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器與電網(wǎng)波動抑制器連接，所述電網(wǎng)波動抑制器與前級電壓調(diào)節(jié)器連 接。
[0010] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：調(diào)節(jié)功率管調(diào)控不可控直流電為可控直流 電，壓敏電阻Ry201抑制輸入母線間的瞬間過電壓，壓敏電阻Ry202和Ry203抑制輸入母線 對地的瞬間過電壓，電感L201、L202和電容C201、C202組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，還有抑制電磁干擾 信號在DC-DC變換器2輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)遞，所述前級電壓調(diào)節(jié)器采用u a和uy綜合反饋， 既保證前級高壓電源輸出穩(wěn)定于壓敏電阻Ry501的動作電壓值，又能避免壓敏電阻Ry501 流過過大電流而燒毀。
[0011] 進(jìn)一步技術(shù)方案，所述三相矩形波逆變器包括三相逆變橋驅(qū)動波形發(fā)生器、三相 逆變橋驅(qū)動電路、U相逆變橋臂、V相逆變橋臂、W相逆變橋臂和壓敏電阻Ry401?Ry406 ;
[0012] 所述U相逆變橋臂包括功率管T401、功率管T404和電容C401，所述功率管T401 集電極與DC-DC變換器輸出直流電的正極、電容C401 -端連接，所述功率管T401的發(fā)射 極分別與功率管T404的集電極、壓敏電阻Ry401的一端、壓敏電阻Ry404的一端、壓敏電 阻Ry406的一端連接，所述功率管T404的發(fā)射極與DC-DC變換器輸出直流電的負(fù)極、電容 C401的另一端連接；
[0013] 所述V相逆變橋臂包括功率管T403、功率管T406和電容C402,所述功率管T403集 電極與DC-DC變換器輸出直流電的正極、C402 -端連接，所述功率管T403的發(fā)射極分別與 功率管T406的集電極、壓敏電阻Ry402的一端、壓敏電阻Ry404的另一端、壓敏電阻Ry405 的一端連接，所述功率管T406的發(fā)射極與DC-DC變換器輸出直流電的負(fù)極、電容C402的另 一端連接；
[0014] 所述W相逆變橋臂包括功率管T405、功率管T402和電容C403,所述功率管T405集 電極與DC-DC變換器輸出直流電的正極、C403 -端連接，所述功率管T405的發(fā)射極分別與 功率管T402的集電極、壓敏電阻Ry403的一端、壓敏電阻Ry405的另一端、壓敏電阻Ry406 的另一端連接，所述功率管T402的發(fā)射極與DC-DC變換器輸出直流電的負(fù)極、電容C403的 另一端連接；
[0015] 所述壓敏電阻Ry401的另一端和壓敏電阻Ry402另一端、壓敏電阻Ry403的另一 端相連接，并接地；所述三相逆變橋驅(qū)動電路分別與U相逆變橋臂、V相逆變橋臂、W相逆變 橋臂連接，所述三相逆變橋驅(qū)動電路與三相逆變橋驅(qū)動波形發(fā)生器連接。
[0016] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：壓敏電阻Ry401、Ry402和Ry403抑制三相矩 形波逆變器輸出相線對地的瞬間過電壓，壓敏電阻Ry404、Ry405和Ry406、抑制三相矩形波 逆變器輸出相線間的瞬間過電壓；三相逆變橋進(jìn)行矩形波逆變，降低了高壓交流電波形對 其整流輸出紋波的影響；三相逆變橋驅(qū)動波形為對稱波形，每橋臂的上下橋臂功率管的驅(qū) 動波形亦為對稱波形，每半橋臂一個周期的驅(qū)動信號寬度大于120°而小于180°，既可靠 避免每橋臂的上下橋臂功率管同時導(dǎo)通又可提高逆變橋及升壓變壓器的利用率，另外三相 寬度大于120°而小于180°的矩形波電壓波形整流過程能有效消除整流輸出波形凹陷缺 陷。
[0017] 進(jìn)一步技術(shù)方案，所述高壓油箱包括三相升壓變壓器、高壓整流橋、光纖發(fā)射器、 簾柵電源、偏柵電源、燈絲電源、高壓電子管V501、電感L501?L503、電容C501?C503、電 阻R501?R503、壓敏電阻Ry501?Ry502,所述三相升壓變壓器初級與三相矩形波逆變器 的輸出端相連接，三相升壓變壓器次級與高壓整流橋交流輸入端連接，所述高壓整流橋正 極與電感L501前端、C501 -端相接，所述高壓整流橋負(fù)極與電感L502前端、C501另一端相 接，所述電感L501后端與壓敏電阻Ry501 -端、電容C502 -端、電阻R502 -端和電感L503 前端連接，電感L502后端分別與電阻R501 -端、電容C502另一端、電阻R503 -端、壓敏電 阻Ry502 -端和高壓電子管V501的陽極連接，所述壓敏電阻Ry501另一端與電阻R501另 一端連接，并連接光纖發(fā)射器，所述電阻R502的另一端與電阻R503另一端連接，并與光纖 發(fā)射器連接，所述壓敏電阻Ry502另一端分別與電容C503 -端和高壓電子管V501的陰極 連接并接至后級電壓調(diào)節(jié)器的低壓端，所述電感L503后端與電容C503另一端連接并接至 后級電壓調(diào)節(jié)器的高壓端，所述高壓電子管V501的簾柵極接至簾柵電源的輸出端，所述高 壓電子管V501的偏柵極接至偏柵電源的輸出端，所述高壓電子管V501的燈絲電極接至燈 絲電源的輸出端。
[0018] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：高壓電子管偏柵極接收可調(diào)的控制偏柵電 源，進(jìn)而調(diào)節(jié)高壓電子管導(dǎo)通程度，實現(xiàn)輸出電壓高速調(diào)節(jié)；所述前級輸出電源的濾波網(wǎng)絡(luò) 和壓敏電阻Ry501的綜合作用能有效抑制尖峰脈沖電壓。
[0019] 進(jìn)一步技術(shù)方案，所述后級電壓調(diào)節(jié)器包括運算放大器IC601、低溫漂電阻 R601?R609、電容C601、二極管D601?D602,所述低溫漂電阻R601 -端與高壓油箱的電 感L503后端連接，低溫漂電阻R601另一端分別與低溫漂電阻R602 -端、低溫漂電阻R604 一端連接，所述低溫漂電阻R602的另一端與低溫漂電阻R603 -端連接并接地，低溫漂電阻 R603另一端連接高壓油箱的壓敏電阻Ry502的另一端，所述低溫漂電阻R604的另一端分別 與低溫漂電阻R605 -端、二極管D601的陰極、二極管D602的陽極和低溫漂電阻R606 -端 連接，所述低溫漂電阻R605另一端與給定信號發(fā)生器連接，所述二極管D601的陽極與二極 管D602的陰極、低溫漂電阻R607 -端連接并接地，所述低溫漂電阻R606另一端連接運算 放大器IC601的反相輸入端，所述低溫漂電阻R607的另一端與運算放大器IC601的同相輸 入端連接，所述運算放大器IC601的輸出端與經(jīng)低溫漂電阻R609接至高壓油箱的偏柵電源 的控制輸入端，所述電容C601和低溫漂電阻R608串聯(lián)接于運算放大器IC601的輸出端和 反相輸入端之間；所述后級電壓調(diào)節(jié)器處于一個由恒溫控制器控制的恒溫環(huán)境中。
[0020] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：IC601電路組成PI調(diào)節(jié)器電路控制輸出高壓 電子管的偏柵電源的控制電壓u p，給高壓電子管的偏柵極提供一個可調(diào)的控制電源，來調(diào) 節(jié)V501的導(dǎo)通程度，實現(xiàn)輸出電壓的無靜差高速調(diào)節(jié)；恒溫環(huán)境進(jìn)一步提高了控制精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明電子束加速電源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為低壓整流濾波單元的原理圖；
[0023] 圖3為DC-DC變換器的原理圖；
[0024] 圖4為三相矩形波逆變器原理圖；
[0025] 圖5為三相逆變橋驅(qū)動波形發(fā)生器發(fā)生的驅(qū)動信號波形圖；
[0026] 圖6為高壓油箱原理圖；
[0027] 圖7為后級電壓調(diào)節(jié)器原理圖。
[0028] 附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：
[0029] 1、低壓整流濾波單元，2、DC-DC變換器，3、電流檢測器，4、三相矩形波逆變器，5、 高壓油箱，6、后級電壓調(diào)節(jié)器，7、恒溫控制器，8、光纖，9、光纖接收器，10、故障綜合器，11、 電壓檢測器；12、給定信號發(fā)生器，101、三相整流器，201、前級電壓調(diào)節(jié)器，202、電網(wǎng)波動抑 制器，203、調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器，204、放電功率管驅(qū)動器，401、三相逆變橋驅(qū)動波形發(fā)生器， 402、三相逆變橋驅(qū)動電路，403、U相逆變橋臂，404、V相逆變橋臂，405、W相逆變橋臂，501、 三相升壓變壓器；502、高壓整流橋；503、光纖發(fā)射器，504、簾柵電源，505、偏柵電源，506、 燈絲電源。
【具體實施方式】
[0030] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0031] 如圖1所示，一種電子束加速電源裝置，包括低壓整流濾波單元1、DC-DC變換器2、 電流檢測器3、三相矩形波逆變器4、高壓油箱5、后級電壓調(diào)節(jié)器6、恒溫控制器7、光纖8、 光纖接收器9、故障綜合器10、電壓檢測器11、給定信號發(fā)生器12,所述低壓整流濾波單元1 分別與電壓檢測器11、DC-DC變換器2連接，所述DC-DC變換器2分別與三相矩形波逆變器 4、光纖接收器9、故障綜合器10、給定信號發(fā)生器12連接，所述電流檢測器3串接在DC-DC 變換器2與三相矩形波逆變器4之間，并與故障綜合器19連接，所述三相矩形波逆變器4 分別與高壓油箱5、故障綜合器10連接，所述高壓油箱5分別與后級電壓調(diào)節(jié)器6、光纖接 收器9連接，所述后級電壓調(diào)節(jié)器6分別與恒溫控制器7、給定信號發(fā)生器12連接。
[0032] 如圖2所示，所述低壓整流濾波單元1包括三相整流器101、電感L10UL102和電 容C10UC102,所述三相整流器101的交流輸入端輸入外部三相電流，三相整流器101的輸 出端正極和負(fù)極分別經(jīng)電感L101、L102和電容C101、C102組成的濾波網(wǎng)絡(luò)。
[0033] 如圖3所示，所述DC-DC變換器2包括前級電壓調(diào)節(jié)器201、電網(wǎng)波動抑制器202、 調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器203、放電功率管驅(qū)動器204、壓敏電阻Ry201?203、調(diào)節(jié)功率管T201、 放電功率管T202、電感L201?L202、二極管D201、電容C101?C102和電阻R201，所述壓 敏電阻Ry201兩端分別連接輸入母線的正極和負(fù)極，所述壓敏電阻Ry202 -端連接輸入母 線的正極，所述壓敏電阻Ry203的一端連接輸入母線的負(fù)極，所述壓敏電阻Ry202的另一端 與壓敏電阻Ry203的另一端相互連接并接地，所述調(diào)節(jié)功率管T201集電極連接輸入母線 的正極及調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器203,調(diào)節(jié)功率管T201發(fā)射極連接二極管D201的陰極及電感 L201的前端，調(diào)節(jié)功率管T201的基極連接調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器203,所述二極管D201的陽極 與輸入母線的負(fù)極和電感L202的前端連接，所述電感L201后端連接電容C201的一端、電 容C202的正極和電阻R201的一端，所述電感L202后端連接電容C201的另一端、電容C202 的負(fù)極和放電功率管T202的發(fā)射極，所述電阻R201的另一端連接放電功率管T202的集電 極，所述放電功率管T202的基極連接放電功率管驅(qū)動器204,所述放電功率管驅(qū)動器204與 調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器203連接，所述調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器203與電網(wǎng)波動抑制器202連接，所述 電網(wǎng)波動抑制器202與前級電壓調(diào)節(jié)器201連接。
[0034] 如圖4所示，所述三相矩形波逆變器4包括三相逆變橋驅(qū)動波形發(fā)生器401、三相 逆變橋驅(qū)動電路402、U相逆變橋臂403、V相逆變橋臂404、W相逆變橋臂405和壓敏電阻 Ry401 ?Ry406 ;
[0035] 所述U相逆變橋臂403包括功率管T401、功率管T404和電容C401，所述功率管 T401集電極與DC-DC變換器2輸出直流電的正極、電容C401 -端連接，所述功率管T401的 發(fā)射極分別與功率管T404的集電極、壓敏電阻Ry401的一端、壓敏電阻Ry404的一端、壓敏 電阻Ry406的一端連接，所述功率管T404的發(fā)射極與DC-DC變換器2輸出直流電的負(fù)極、 電容C401的另一端連接；
[0036] 所述V相逆變橋臂404包括包括功率管T403、功率管T406和電容C402,所述功率 管T403集電極與DC-DC變換器2輸出直流電的正極、C402 -端連接，所述功率管T403的發(fā) 射極分別與功率管T406的集電極、壓敏電阻Ry402的一端、壓敏電阻Ry404的另一端、壓敏 電阻Ry405的一端連接，所述功率管T406的發(fā)射極與DC-DC變換器2輸出直流電的負(fù)極、 電容C402的另一端連接；
[0037] 所述W相逆變橋臂405包括功率管T405、功率管T402和電容C403,所述功率管 T405集電極與DC-DC變換器2輸出直流電的正極、C403 -端連接，所述功率管T405的發(fā)射 極分別與功率管T402的集電極、壓敏電阻Ry403的一端、壓敏電阻Ry405的另一端、壓敏電 阻Ry406的另一端連接，所述功率管T402的發(fā)射極與DC-DC變換器2輸出直流電的負(fù)極、 電容C403的另一端連接；
[0038] 所述壓敏電阻Ry401的另一端和壓敏電阻Ry402另一端、壓敏電阻Ry403的另一 端相連接，并接地；所述三相逆變橋驅(qū)動電路402分別與U相逆變橋臂403、V相逆變橋臂 404、W相逆變橋臂405連接，所述三相逆變橋驅(qū)動電路402與三相逆變橋驅(qū)動波形發(fā)生器 401連接。
[0039] 如圖6所示，所述高壓油箱5包括三相升壓變壓器501、高壓整流橋502、光纖發(fā)射 器503、簾柵電源504、偏柵電源505、燈絲電源506、高壓電子管V501、電感L501?L503、電 容C501?C503、電阻R501?R503、壓敏電阻Ry501?Ry502,所述三相升壓變壓器501初 級與三相矩形波逆變器4的輸出端相連接，三相升壓變壓器501次級與高壓整流橋502交 流輸入端連接，所述高壓整流橋502正極與電感L501前端、C501 -端相接，所述高壓整流 橋502負(fù)極與電感L502前端、C501另一端相接，所述電感L501后端與壓敏電阻Ry501 - 端、電容C502 -端、電阻R502 -端和電感L503前端連接，電感L502后端分別與電阻R501 一端、電容C502另一端、電阻R503 -端、壓敏電阻Ry502 -端和高壓電子管V501的陽極連 接，所述壓敏電阻Ry501另一端與電阻R501另一端連接，并連接光纖發(fā)射器503,所述電阻 R502的另一端與電阻R503另一端連接，并與光纖發(fā)射器503連接，所述壓敏電阻Ry502另 一端分別與電容C503 -端和高壓電子管V501的陰極連接并接至后級電壓調(diào)節(jié)器6的低壓 端，所述電感L503后端與電容C503另一端連接并接至后級電壓調(diào)節(jié)器6的高壓端，所述高 壓電子管V501的簾柵極接至簾柵電源504的輸出端，所述高壓電子管V501的偏柵極接至 偏柵電源505的輸出端，所述高壓電子管V501的燈絲電極接至燈絲電源506的輸出端。
[0040] 如圖7所示，所述后級電壓調(diào)節(jié)器6包括運算放大器IC601、低溫漂電阻R601? R609、電容C601、二極管D601?D602,所述低溫漂電阻R601 -端與高壓油箱5的電感L503 后端連接，低溫漂電阻R601另一端分別與低溫漂電阻R602 -端、低溫漂電阻R604 -端連 接，所述低溫漂電阻R602的另一端與低溫漂電阻R603 -端連接并接地，低溫漂電阻R603 另一端連接高壓油箱5的壓敏電阻Ry502的另一端，所述低溫漂電阻R604的另一端分別與 低溫漂電阻R605-端、二極管D601的陰極、二極管D602的陽極和低溫漂電阻R606 -端連 接，所述低溫漂電阻R605另一端與給定信號發(fā)生器12連接，所述二極管D601的陽極與二 極管D602的陰極、低溫漂電阻R607 -端連接并接地，所述低溫漂電阻R606另一端連接運 算放大器IC601的反相輸入端，所述低溫漂電阻R607的另一端與運算放大器IC601的同相 輸入端連接，所述運算放大器IC601的輸出端與經(jīng)低溫漂電阻R609接至偏柵電源505的控 制輸入端，所述電容C601和低溫漂電阻R608串聯(lián)接于運算放大器IC601的輸出端和反相 輸入端之間；所述后級電壓調(diào)節(jié)器6處于一個由恒溫控制器7控制的恒溫環(huán)境中。
[0041] 實施本裝置，低壓整流濾波單元1輸入電網(wǎng)電源，并向DC-DC變換器2輸出平直的 不可控直流電，電壓檢測器11檢測平直的不可控直流電電壓U g，并向DC-DC變換器2輸出 信號，DC-DC變換器2分別接收電壓檢測器11的電壓檢測信號ug、給定信號發(fā)生器12發(fā)出 的前級高壓Ua的給定信號<，光纖接收器9發(fā)出反饋信號ua和uy，以及故障綜合器10發(fā)出 的故障信號e b，將給定信號<與反饋信號ua和uy進(jìn)行處理，輸出控制信號<，將電壓檢測 信號Ug與DC-DC變換器2產(chǎn)生的給定信號<進(jìn)行比較和比例放大處理，輸出控制信號u。， 同時判斷故障信號eb是否有效，從而調(diào)整DC-DC變換器2運作，將低壓整流濾波單元1輸 出的不可控的直流電轉(zhuǎn)變成可控的直流電，向電流檢測器3傳輸直流電；電流檢測器3檢測 DC-DC變換器2提供的可控直流電的電流，并將可控直流電傳輸給三相矩形波逆變器4,同 時向故障綜合器10輸出信號A ;三相矩形波逆變器4將直流電轉(zhuǎn)變成三相交流電，并將三 相交流電傳輸給高壓油箱5,同時向故障綜合器10輸出及接收故障信號ei ;高壓油箱5對 三相交流電進(jìn)行升壓、整流、濾波和穩(wěn)壓得到前級高壓電源，前級高壓電源向后級高壓調(diào)節(jié) 器傳輸直流電，前級高壓電源的直流高壓Ua的取樣信號和電流I y的取樣信號進(jìn)行光信號 轉(zhuǎn)換，并向光纖接收器9發(fā)送光信號；后級電壓調(diào)節(jié)器6對前級高壓電源進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，向 外部設(shè)備輸出恒定高壓。
[〇〇42] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電子束加速電源裝置，其特征在于：包括低壓整流濾波單元（1)、DC-DC變換器 (2)、電流檢測器（3)、三相矩形波逆變器（4)、高壓油箱（5)、后級電壓調(diào)節(jié)器（6)、恒溫控 制器（7)、光纖（8)、光纖接收器（9)、故障綜合器（10)、電壓檢測器（11)、給定信號發(fā)生器 (12)，其特征在于：所述低壓整流濾波單元（1)分別與電壓檢測器（11)、DC-DC變換器（2) 連接，所述DC-DC變換器（2)分別與三相矩形波逆變器（4)、光纖接收器（9)、故障綜合器 (10)、給定信號發(fā)生器（12)連接，所述電流檢測器（3)串接在DC-DC變換器（2)與三相矩 形波逆變器（4)之間，并與故障綜合器（19)連接，所述三相矩形波逆變器（4)分別與高壓 油箱（5)、故障綜合器（10)連接，所述高壓油箱（5)分別與后級電壓調(diào)節(jié)器￠)、光纖接收 器（9)連接，所述后級電壓調(diào)節(jié)器（6)分別與恒溫控制器（7)、給定信號發(fā)生器（12)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電子束加速電源裝置，其特征在于：所述低壓整流濾波單 元（1)包括三相整流器（101)、電感L10UL102和電容C10UC102,所述三相整流器（101)的 交流輸入端輸入外部三相電流，三相整流器（101)的輸出端正極和負(fù)極分別經(jīng)電感L101、 L102和電容C101、C102組成的濾波網(wǎng)絡(luò)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電子束加速電源裝置，其特征在于：所述DC-DC變換器（2) 包括前級電壓調(diào)節(jié)器（201)、電網(wǎng)波動抑制器（202)、調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器（203)、放電功率 管驅(qū)動器（204)、壓敏電阻Ry201?203、調(diào)節(jié)功率管T201、放電功率管T202、電感L201? L202、二極管D201、電容C101?C102和電阻R201，所述壓敏電阻Ry201兩端分別連接輸 入母線的正極和負(fù)極，所述壓敏電阻Ry202 -端連接輸入母線的正極，所述壓敏電阻Ry203 的一端連接輸入母線的負(fù)極，所述壓敏電阻Ry202的另一端與壓敏電阻Ry203的另一端 相互連接并接地，所述調(diào)節(jié)功率管T201集電極連接輸入母線的正極及調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器 (203)，調(diào)節(jié)功率管T201發(fā)射極連接二極管D201的陰極及電感L201的前端，調(diào)節(jié)功率管 T201的基極連接調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器（203)，所述二極管D201的陽極與輸入母線的負(fù)極和電 感L202的前端連接，所述電感L201后端連接電容C201的一端、電容C202的正極和電阻 R201的一端，所述電感L202后端連接電容C201的另一端、電容C202的負(fù)極和放電功率管 T202的發(fā)射極，所述電阻R201的另一端連接放電功率管T202的集電極，所述放電功率管 T202的基極連接放電功率管驅(qū)動器（204)，所述放電功率管驅(qū)動器（204)與調(diào)節(jié)功率管驅(qū) 動器（203)連接，所述調(diào)節(jié)功率管驅(qū)動器（203)與電網(wǎng)波動抑制器（202)連接，所述電網(wǎng)波 動抑制器（202)與前級電壓調(diào)節(jié)器（201)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電子束加速電源裝置，其特征在于：所述三相矩形波逆變 器（4)包括三相逆變橋驅(qū)動波形發(fā)生器（401)、三相逆變橋驅(qū)動電路（402)、U相逆變橋臂 (403)、V相逆變橋臂（404)、W相逆變橋臂（405)和壓敏電阻Ry401?Ry406 ; 所述U相逆變橋臂（403)包括功率管T401、功率管T404和電容C401，所述功率管T401 集電極與DC-DC變換器（2)輸出直流電的正極、電容C401 -端連接，所述功率管T401的發(fā) 射極分別與功率管T404的集電極、壓敏電阻Ry401的一端、壓敏電阻Ry404的一端、壓敏電 阻Ry406的一端連接，所述功率管T404的發(fā)射極與DC-DC變換器（2)輸出直流電的負(fù)極、 電容C401的另一端連接； 所述V相逆變橋臂（404)包括包括功率管T403、功率管T406和電容C402,所述功率管 T403集電極與DC-DC變換器（2)輸出直流電的正極、C402 -端連接，所述功率管T403的 發(fā)射極分別與功率管T406的集電極、壓敏電阻Ry402的一端、壓敏電阻Ry404的另一端、壓 敏電阻Ry405的一端連接，所述功率管T406的發(fā)射極與DC-DC變換器（2)輸出直流電的負(fù) 極、電容C402的另一端連接； 所述W相逆變橋臂（405)包括功率管T405、功率管T402和電容C403,所述功率管T405 集電極與DC-DC變換器（2)輸出直流電的正極、C403 -端連接，所述功率管T405的發(fā)射極 分別與功率管T402的集電極、壓敏電阻Ry403的一端、壓敏電阻Ry405的另一端、壓敏電阻 Ry406的另一端連接，所述功率管T402的發(fā)射極與DC-DC變換器（2)輸出直流電的負(fù)極、電 容C403的另一端連接； 所述壓敏電阻Ry401的另一端和壓敏電阻Ry402另一端、壓敏電阻Ry403的另一端相 連接，并接地；所述三相逆變橋驅(qū)動電路（402)分別與U相逆變橋臂（403)、V相逆變橋臂 (404)、W相逆變橋臂（405)連接，所述三相逆變橋驅(qū)動電路（402)與三相逆變橋驅(qū)動波形 發(fā)生器（401)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電子束加速電源裝置，其特征在于：所述所述高壓油箱（5) 包括三相升壓變壓器（501)、高壓整流橋（502)、光纖發(fā)射器（503)、簾柵電源（504)、偏柵 電源（505)、燈絲電源（506)、高壓電子管V501、電感L501?L503、電容C501?C503、電阻 R501?R503、壓敏電阻Ry501?Ry502,所述三相升壓變壓器（501)初級與三相矩形波逆 變器（4)的輸出端相連接，三相升壓變壓器（501)次級與高壓整流橋（502)交流輸入端連 接，所述高壓整流橋（502)正極與電感L501前端、C501 -端相接，所述高壓整流橋（502) 負(fù)極與電感L502前端、C501另一端相接，所述電感L501后端與壓敏電阻Ry501 -端、電容 C502 -端、電阻R502 -端和電感L503前端連接，電感L502后端分別與電阻R501 -端、電 容C502另一端、電阻R503 -端、壓敏電阻Ry502 -端和高壓電子管V501的陽極連接，所述 壓敏電阻Ry501另一端與電阻R501另一端連接，并連接光纖發(fā)射器（503)，所述電阻R502 的另一端與電阻R503另一端連接，并與光纖發(fā)射器（503)連接，所述壓敏電阻Ry502另一 端分別與電容C503 -端和高壓電子管V501的陰極連接并接至后級電壓調(diào)節(jié)器￠)的低壓 端，所述電感L503后端與電容C503另一端連接并接至后級電壓調(diào)節(jié)器（6)的高壓端，所述 高壓電子管V501的簾柵極接至簾柵電源（504)的輸出端，所述高壓電子管V501的偏柵極 接至偏柵電源（505)的輸出端，所述高壓電子管V501的燈絲電極接至燈絲電源（506)的輸 出端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電子束加速電源裝置，其特征在于：所述后級電壓調(diào)節(jié)器 (6)包括運算放大器IC601、低溫漂電阻R601?R609、電容C601、二極管D601?D602,所 述低溫漂電阻R601 -端與高壓油箱（5)的電感L503后端連接，低溫漂電阻R601另一端 分別與低溫漂電阻R602 -端、低溫漂電阻R604 -端連接，所述低溫漂電阻R602的另一端 與低溫漂電阻R603 -端連接并接地，低溫漂電阻R603另一端連接高壓油箱（5)的壓敏電 阻Ry502的另一端，所述低溫漂電阻R604的另一端分別與低溫漂電阻R605 -端、二極管 D601的陰極、二極管D602的陽極和低溫漂電阻R606 -端連接，所述低溫漂電阻R605另一 端與給定信號發(fā)生器（12)連接，所述二極管D601的陽極與二極管D602的陰極、低溫漂電 阻R607 -端連接并接地，所述低溫漂電阻R606另一端連接運算放大器IC601的反相輸入 端，所述低溫漂電阻R607的另一端與運算放大器IC601的同相輸入端連接，所述運算放大 器IC601的輸出端與經(jīng)低溫漂電阻R609接至偏柵電源（505)的控制輸入端，所述電容C601 和低溫漂電阻R608串聯(lián)接于運算放大器IC601的輸出端和反相輸入端之間，所述后級電壓 調(diào)節(jié)器（6)處于一個由恒溫控制器（7)控制的恒溫環(huán)境中。
【文檔編號】H02M7/5387GK203872048SQ201420321415
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】韋壽祺, 李雪嬌, 莫金海, 陳敘, 黎明, 崔九喜 申請人:桂林電子科技大學(xué)