压末级50和第二高压末级51的控制元件61，使得这两个高压末级处于被阻断的状态并且没有电流通过控制元件60从高压源2、3流动。
[0060]如果确定的实际电压大于预先规定的额定电压，则第二高压末级51由调节器11如此控制，使得第二高压末级51的放大器元件60导通并且电容性负载100的电荷流出，并且电压下降。反之如果确定的实际电压小于预先规定的额定电压，则第一高压末级50由调节器11如此控制，使得第一高压末级50的放大器元件60导通并且电容性负载100的电荷增加并且电压上升。
[0061]在一种优选的实施方式中调节器11如此设计，使得两个高压末级50、51都不接入导通状态。由此以有利的方式实现，从高压源2、3基本上仅获取也在负载100内流动的功率。也就是说在本发明的意义上重要的是，仅小于通过放大器元件的最大电流的十分之一、百分之一、或者千分之一的电流通过分压器链64持续流动。
[0062]在一种实施方式中在这种情况下可以想到，调节器11在这里将高压末级50、51在一种导电的和一种不导电的状态之间接通。在这种情况下可以提供低通滤波器13，它减小高压输出端53、54上的电压波动。
[0063]但是在另一种可能的实施方式中调节器11也可以在模拟模式下如此控制高压末级，使得通过高压末级流动的电流取在零和通过电阻63的电阻值之和限制的最大电流之间的任意值。由此减小高压连接端子53、54上的高压的波动。
[0064]但是在本发明的用于快速地调节高压信号的系统10的另一种实施方式中也可以想到，系统10仅具有高压末级50，其与具有至少一个欧姆的分量的负载100串联。在这种情况下调节器11优选以已经说明的模拟模式控制。
[0065]图4对于图1的本发明的可快速调节的高压电源示出了在负载100上的电压的、调节器11在第三信号连接56和第四信号连接57上的输出信号的时间变化。
[0066]使用U_pos和U_neg分别表示对于负载100上的电压的上边界和下边界。只要在第四信号连接57 (在图4中用I_neg表示流过的电流)上存在正的信号，则第二高压末级51导通并且电荷从电容性负载100流出，由此电压降低。如果达到负载100上的电压的下边界U_neg，则调节器11把第四信号连接上的信号接通到零，由此第二高压末级51进入到一种阻断的状态。同时调节器11把第三信号连接56上的信号相对于第一高压末级50接通到正的值。第一高压末级50被导通，电流向电容性负载100流动，负载100上的电压重新升高，直到达到上边界。
[0067]从图4也可以看出，两个信号连接56、57不同时从调节器11取同时把两个高压末级50、51接入到导通状态的信号值。以这种方式避免电流从高压源2、3通过高压末级50、51旁路流过负载100并且产生损耗。
[0068]代替高压末级的接通和关断，在本发明的高压电源I的一种可能的实施方式中规定，信号输出端56、57也取零和最大值之间的任意值。这在负荷具有值得注意的欧姆分量并且需要持续的电流，以便把负载100上的电压保持恒定时，特别具有优点。那时调节器11通过第三和/或第四信号连接输出模拟的信号电平，它允许在控制元件61或者控制元件62中流过为保持在负载100上的电压所需要的电流。
[0069]尽管详细地通过优选的实施例图示和说明了本发明，但是本发明并不通过公开的例子限制而是能够由专业人员从中导出其他的变化，不离开本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高压末级，其中，该高压末级(50，51)具有: 第一高压连接端子(52)， 多个第一放大器元件(60)，所述第一放大器元件与第一高压连接端子(52)串联连接， 带有一系列分压器兀件(65)的分压器链(64)，其中，该分压器链(65)与第一高压连接端子(52)连接，并且在从第一高压连接端子(52)开始对第一放大器元件￠0)和分压器元件(65)的系列进行计数的情况下，第一放大器元件(60) η的信号输入端分别与分压器元件(65)η处于第一信号连接(66)中，使得在分压器链(64)上施加电压的情况下第一放大器元件(60)η的信号输入端(70)上的电压和第一放大器元件(60)η+1的信号输入端(70)上的电压的差分别具有相同的符号。
2.根据权利要求1所述的高压末级，其中，在该高压末级(50，51)中另外分别如此与第一放大器元件(60)的信号输出端(71)串联设置一个或者多个部件(63)，使得各第一放大器元件(60)抵消在它的信号输出端(71)上的信号电平的变化。
3.根据权利要求2所述的高压末级，其中，该高压末级(50，51)另外具有: 第二高压连接端子(53)和非线性元件(67)，后者与分压器链(64)串联地在第一高压连接端子(52)和第二高压连接端子(53)之间接入，其中，该非线性元件(67)在超过预先规定的、在该非线性元件出7)上施加的阈值电压的情况下导通电流； 控制元件(61，62)，它的电阻能够在高欧姆状态和低欧姆状态之间调整，并且它与多个第一放大器元件(60)串联地在第一高压连接端子(52)和第二高压连接端子(53)之间接入； 其中，在所述非线性元件(63)和控制元件(61，62)之间如此接入第二信号连接，使得在控制元件出1，62)的高欧姆状态的情况下第一电流从分压器链￠4)通过非线性元件(67)朝向第二高压连接端子(53)流动，并且在控制元件的低欧姆状态的情况下第二电流从分压器链￠4)通过控制元件￠7)朝向第二高压连接端子(53)流动。
4.根据上述权利要求之一所述的高压末级，其中，所述第一放大器元件(60)是金属氧化物场效应晶体管。
5.根据权利要求3或4所述的高压末级，其中，所述非线性元件(67)是齐纳二极管。
6.根据权利要求3到5之一所述的高压末级，其中，所述控制元件(61，62)是光耦合器。
7.一种用于快速调节高压信号的系统，其中，该系统(10)具有: 根据权利要求1到6之一所述的第一高压末级(50); 高压输出端； 调节器(11)，其构造为用于在第一控制信号输出端上从额定信号和实际信号产生第一调节信号，其中该实际信号是从高压输出端的信号中导出的； 其中，第一高压末级(50)的控制元件(61)与第一控制信号输出端处于第三信号连接(56)中。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述高压输出端是第一高压末级(50)的第二高压连接端子(53)。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，该系统(10)具有根据权利要求1到6之一所述的第二高压末级(51)，其中第一高压末级(50)的第二高压连接端子(53)与第二高压末级(51)的第三高压连接端子(54)和高压输出端电气连接，其中调节器(11)构造为在第二控制信号输出端上提供第二调节信号，并且第二高压末级(51)的控制元件(62)与第二控制信号输出端处于第四信号连接(57)中。
10.一种用于电聚焦电子射线的能够快速调节的高压电源，其中，所述高压电源具有: 根据权利要求7到9之一所述的用于快速调节高压信号的系统(10);和 高压源⑵。
11.一种用于运行根据权利要求9所述的系统的方法，其中，调节器(11)如此控制控制元件出1，62)，使得两个高压末级(50，51)中始终仅一个通过放大器元件￠0)将电流传导到高压输出端。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，第一调节信号和/或第二调节信号的电平取决于额定信号和实际信号之间的差。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，第一调节信号和/或第二调节信号的电平在第一预先规定的值和第二预先规定的值之间变化，并且在其间所述电平取第一值的第一持续时间和其间所述电平取第二值的第二持续时间之间的比取决于额定信号和实际信号之间的差。
【专利摘要】本发明涉及具有高压末级的、用于电聚焦电子射线的可快速调节的高压电源。该高压末级具有多个放大器元件，它们与第一高压连接端子串联连接；具有一系列分压器元件的分压器链，所述分压器元件与第一高压连接端子连接并且与放大器元件处于信号连接中，使得在该分压器链上施加电压的情况下在放大器元件的信号输入端和分别下一放大器元件的信号输入端之间的电压的差分别具有相同的符号。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN104597954
【申请号】CN201410654059
【发明人】J·德林格, J·奥尔施莱格尔
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年9月24日
【公告号】DE102013219173A1, US20150084502