专利名称：超小型自激式具有控制限压功能的光电倍增管高压模块电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于光谱学、质量光谱学与固体表面分析、环境监测、生物技 术及医疗应用等方面仪器设备中的超小型自激式具有控制限压功能的光电倍增管高压模 块电源。
背景技术：
随着科技发展，光电倍增管的使用范围越来越广，用途也越来越多，现有光电倍增 管高压模块电源产品，为方便用户使用，可以用外部控制电压去调节高压输出，虽然产品出 厂时对此有说明，但用户在使用外控电压调节输出高压时，时常会发生外部控制电压超高 后造成高压模块电源损坏的现象。
发明内容鉴于现有技术存在的不足，同时为了更好地满足市场需求，本实用新型提供了一 种电路设计合理、可靠性及稳定性高的超小型自激式具有控制限压功能的光电倍增管高压 模块电源。本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是一种超小型自激式具有控制 限压功能的光电倍增管高压模块电源，包括封装在壳体内焊接有数根引针的电源电路，所 述电源电路中的辅助电路依次通过振荡电路、倍压整流电路、滤波电路、电压采样电路、电 压反馈电路、振荡电路、保护电路与基准电路连接，其特征在于还包括控制限压电路，所述 电压反馈电路与控制限压电路连接；所述控制限压电路中放大器U3A的4脚接地，放大器U3A的8脚接内部供电端Vcc， 放大器U3A的1脚和2脚相连并接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接放大器U3B的6 脚，放大器U3B的5脚接基准电压端Vref，放大器U3B的7脚接二极管D5的负极，放大器 U3A的3脚分别接二极管D5的正极、电容C18的一端及电阻R27的一端，电容C18的另一端 接地，电阻R27的另一端与电阻R28的一端相连并接电压调节输入端Vadj，电阻R28的另一 端接地。本实用新型的有益效果是对用户使用的外部控制电压具有限压功能；高稳定 度，很低的EMI和输出纹波；输入电压范围宽；温漂小，长期稳定性好；外形尺寸小，重量轻， 易于安装。
图1为本实用新型的示意图。图2为图1的仰视图。图3为本实用新型的电路功能框图。图4为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，超小型自激式具有控制限压功能的光电倍增管高压模块电 源，包括封装在壳体1内焊接有数根引针2的电源电路，所述电源电路中的辅助电路依次通 过振荡电路、倍压整流电路、滤波电路、电压采样电路、电压反馈电路、振荡电路、保护电路 与基准电路连接，还包括控制限压电路，电压反馈电路与控制限压电路连接；控制限压电路中放大器U3A的4脚接地，放大器U3A的8脚接内部供电端Vcc，放 大器U3A的1脚和2脚相连并接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接放大器U3B的6脚， 放大器U3B的5脚接基准电压端Vref，放大器U3B的7脚接二极管D5的负极，放大器U3A 的3脚分别接二极管D5的正极、电容C18的一端及电阻R27的一端，电容C18的另一端接 地，电阻R27的另一端与电阻R28的一端相连并接电压调节输入端Vadj，电阻R28的另一端 接地。主电路采用自激式振荡电路，在参数选配合理的条件下，可大大降低dv/dt和di/ dt，该电路的振荡波形稳定且无高次谐波，频率容易作高，能很好地降低EMI及输出纹波。输出采用两级滤波，选用高性能的RC，降低输出噪声。选用低噪声、低温漂、稳定性好的基准及元器件，提高模块电源的长期稳定性。确保输入、输出、控制的各个地间的独立路径；合理的PCB布局；优良的变压器制 作方式等，以降低EMI和输出纹波。电源采用金属外壳，并将壳体接地，有很好的电磁屏蔽作用，提高电源的抗干扰能 力。弓丨针2为七根露于壳体1夕卜，壳体1一侧设有五根引针2，按直流电源输入端Vin、 输入地GND、控制地GND、电压调节输入端Vadj、基准电压输出端Vref顺序排列；另一侧设 有两根引针2，按高压输出端HV、高压输出地GND顺序排列。工作原理接通电源瞬间，供电输入Vin通过二极管Dl、电感Ll、电阻R4、电阻R6、 三极管Tl的基极与发射极、电阻R8到输入地，为三极管Tl提供初始基极电流，三极管Tl导 通，在初级线圈L2两端产生感应电动势，通过变压器TRF耦合，在反馈线圈L3两端产生的 反馈电压通过电阻R6、三极管Tl、电阻R8、电容C3形成正反馈，使变压器TRF初级线圈L2 中的电流达到最大值。此后，各线圈的感应电势反号，反馈线圈L3通过电容C3、电阻R8、三 极管Tl、电阻R6，在三极管Tl的发射极与基极间加一反向电压，使三极管Tl由导通迅速截 止，初级线圈L2中的电流变为零。至此完成一个振荡周期。重复上述过程，形成自激振荡。初级产生的振荡高频交流信号，通过变压器TRF耦合到其次级，并通过由电容 C11、电容C12、二极管D3、二极管D4组成的二倍压整流电路，产生脉动的直流高压，再经过 两级阻容滤波，进而输出平滑的直流高压。 从由电容C9、电阻R16、电阻R18、电阻Rl7组成的电压采样电路中获得的电压采样 信号，与电压给定一起通过放大器UlA等组成的电压负反馈电路，去控制三极管T2的状态， 进而控制振荡器的状态。 在振荡回路中，电阻R8既具有电流串联负反馈作用，又是输入电流的采样电阻， 其过流采样信号与由可变电阻VR1、电阻R22等组成的可调过流给定信号一起，通过放大器 UlB形成负反馈，也去控制三极管T2管的状态，使供电输入电流不超出给定范围，起到保护作用。由放大器U3A及U3B、二极管D5、电阻R27等组成的控制限压电路中，当外部控制电 压，即电压调节输入端Vadj的电位小于或等于内部基准电压Vref时，放大器U3B的7脚输 出为高，、二极管D5截止，放大器U3A 1脚的输出电压等于电压调节输入端Vadj的电压；当 外部控制电压大于内部基准电压Vref时，放大器U3B的7脚输出为低，、二极管D5导通，通 过负反馈，使放大器U3A的1脚最高输出电压限制在内部基准电压Vref附近，从而对外控 输入起到限压作用。
权利要求一种超小型自激式具有控制限压功能的光电倍增管高压模块电源，包括封装在壳体(1)内焊接有数根引针(2)的电源电路，所述电源电路中的辅助电路依次通过振荡电路、倍压整流电路、滤波电路、电压采样电路、电压反馈电路、振荡电路、保护电路与基准电路连接，其特征在于还包括控制限压电路，所述电压反馈电路与控制限压电路连接；所述控制限压电路中放大器U3A的4脚接地，放大器U3A的8脚接内部供电端Vcc，放大器U3A的1脚和2脚相连并接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接放大器U3B的6脚，放大器U3B的5脚接基准电压端Vref，放大器U3B的7脚接二极管D5的负极，放大器U3A的3脚分别接二极管D5的正极、电容C18的一端及电阻R27的一端，电容C18的另一端接地，电阻R27的另一端与电阻R28的一端相连并接电压调节输入端Vadj，电阻R28的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，其特征 在于所述引针(2)为七根露于壳体(1)外，壳体(1) 一侧设有五根引针(2)，按直流电源输 入端Vin、输入地GND、控制地GND、电压调节输入端Vadj、基准电压输出端Vref顺序排列； 另一侧设有两根引针⑵，按高压输出端HV、高压输出地GND顺序排列。
专利摘要本实用新型涉及一种超小型自激式具有控制限压功能的光电倍增管高压模块电源，它包括封装在壳体内焊接有数根引针的电源电路，电源电路中的辅助电路依次通过振荡电路、倍压整流电路、滤波电路、电压采样电路、电压反馈电路、振荡电路、保护电路与基准电路连接，还包括控制限压电路，电压反馈电路与控制限压电路连接；本实用新型的有益效果是对用户使用的外部控制电压具有限压功能；高稳定度，很低的EMI和输出纹波；输入电压范围宽；温漂小，长期稳定性好；外形尺寸小，重量轻，易于安装。
文档编号G05F1/46GK201622487SQ20102004326
公开日2010年11月3日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者于亮, 刘云滨, 殷生鸣 申请人:天津市东文高压电源厂