一种电子束加速电源装置及控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种电子束加速电源装置及控制方法，其采用双重闭环稳压控制方法，前级稳压系统采用了DC-DC变换器调压、三相矩形波逆变器逆变、多相矩形波高压交流电整流滤波、高压稳压元件输出端并联稳压、输出高压和稳压元件电流的取样信号综合反馈及低压供电直流前馈补偿抑制纹波，后级稳压系统采用了串联高压电子管调整、输出电压取样信号负反馈控制、取样元件和调节器恒温处理提高输出电压稳态精度和动态调节速度。相对现有技术，本发明能抑制高压整流常规纹波及凹陷电压、抑制尖峰脉冲电压、提高输出电压稳态精度和动态调节速度。
【专利说明】一种电子束加速电源装置及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子束加工设备【技术领域】，特别涉及一种电子束加速电源装置及控制 方法。
【背景技术】
[0002] 电子束加工设备的应用越来越广泛，而电子束精密加工设备对其加速电源的要求 越来越高，一方面对加速电压稳定度要求更高，另一方面对输出电压波形的峰峰值要求更 小，如第四代光源用电子枪加速电源的加速电压达500kV、峰峰值小于0. 05 %。对于如此苛 刻的要求，目前常规的高压电源是达不到的，瓶颈在于纹波指标的峰峰值，直流高压电源都 是经交流升压再整流滤波获得，纹波除了正常整流波形的纹波外，高压换流过程会产生尖 峰脉冲电压，高压整流过程交流侧电感的作用又使得直流输出波形产生凹陷，从而形成更 大的纹波。高压滤波电感和电容由于存在寄生参数，对消除尖峰和凹陷电压的能力大为降 低。另外高压电源工作电流一般较小，电感对正常纹波的滤波作用不大，高压电容器的电容 值又较小，所有这些因数对降低输出电压的纹波都不利。为了提高加速电源的精度，须从电 源的结构和控制方法上加以改进。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能抑制高压整流常规纹波及凹陷电压、抑 制尖峰脉冲电压、提高输出电压稳态精度和动态调节速度的电子束加速电源装置及控制方 法。
[0004] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电子束加速电源控制方法，采用 双重闭环稳压控制方法，前级稳压系统采用了 DC-DC变换器调压、三相矩形波逆变器逆变、 多相矩形波高压交流电整流滤波、高压稳压元件输出端并联稳压、输出高压和稳压元件电 流的取样信号综合反馈及低压供电直流前馈补偿抑制纹波，后级稳压系统采用了串联高压 电子管调整、输出电压取样信号负反馈控制、取样元件和调节器恒温处理提高输出电压稳 态精度和动态调节速度，包括如下步骤：
[0005] 步骤1 :低压整流滤波单元输入电网电源，并向DC-DC变换器输出平直的不可控直 流电，电压检测器检测该平直的不可控直流电电压，并向DC-DC变换器输出该平直的不可 控直流电电压值的信号u g;
[0006] 步骤2 :DC_DC变换器分别接收电压检测器的电压检测信号ug、给定信号发生器发 出的前级高压Ua的给定信号<、光纤接收器发出的前级高压U a的检测信号ua和流经前级 高压电源稳压元件Ry501电流Iy的检测信号uy，通过内部调节将低压整流滤波单元输出的 不可控的直流电变成可控的直流电，向三相矩形波逆变器传输该可控的直流电；DC-DC变 换器与故障综合器双向传输故障信号e b ;
[0007] 步骤3 :电流检测器检测DC-DC变换器向三相矩形波逆变器传输的可控直流电的 电流值，向故障综合器输出该可控直流电的电流值的检测信号 Ui ;
[0008] 步骤4 :三相矩形波逆变器将直流电转变成三相矩形波交流电，并将三相矩形波 交流电传输给高压油箱，三相矩形波逆变器与故障综合器双向传输故障信号ei ;
[0009] 步骤5 :高压油箱对三相矩形波交流电进行升压、整流、滤波和稳压得到前级高压 电源，前级高压电源向后级高压调节器传输直流电，前级高压电源的直流高压仏的取样信 号u' a和流经前级高压电源稳压元件Ry501电流Iy的取样信号u' y被转换成光信号，并通 过光纤向光纤接收器发送光信号；
[0010] 步骤6 :后级电压调节器对前级高压电源进行电压调节，向电子枪输出恒定高压。 精密电阻R601与精密电阻R602串联分压组成输出直流高压的取样电路，精密电阻R602上 的电压信号ue即为输出直流高压的取样信号，以运算放大器IC601为核心组成后级电压调 节器，对输出电压给定信号<，取样信号i进行比较和PI运算，然后输出控制信号u p，由up 去调节高压油箱中高压电子管V501的导通状态。
[0011] 所述步骤2包括如下步骤：
[0012] 步骤2. 1 :前级电压调节器接收给定信号< 和反馈信号Ua、Uy，进行给定与反馈比 较运算得到偏差信号再经PID (比例积分微分）或PI (比例积分）或P (比例）运算输出控 制信号<送入电网波动抑制器；
[0013] 步骤2. 2 :电网波动抑制器接收前级电压调节器的输出信号和电压检测器的输 出信号ug，进行比较和比例放大处理后向调节功率管驱动器输出控制信号u。；
[0014] 步骤2. 3 :调节功率管驱动器把控制信号u。转换成PWM (脉宽调制）信号，PWM信 号再经过隔离放大后传输给调节功率管T201 ;调节功率管驱动器与放电功率管驱动器间 双向传输不正常信号e。；调节功率管驱动器检测调节功率管T201的工作状态，如果工作状 态异常，则置不正常信号e。为有效；调节功率管驱动器判断不正常信号e。有效，便封锁调节 功率管T201 ;
[0015] 步骤2. 4 :放电功率管驱动器与调节功率管驱动器间双向传输不正常信号e。，放电 功率管驱动器与故障综合器间双向传输故障信号eb ;若由于调节功率管T201的工作状态 异常，引起不正常信号e。为有效，放电功率管驱动器置故障信号eb为有效，传送到故障综合 器；若故障综合器输出故障信号e b有效，放电功率管驱动器置不正常信号e。为有效传送到 调节功率管驱动器；放电功率管驱动器将不正常信号e。与故障信号e b进行有效性判断，如 果e。或eb有效，则放电功率管驱动器开通放电功率管T202。
[0016] 所述步骤4包括如下步骤：
[0017] 步骤4. 1 :三相逆变桥驱动波形发生器产生驱动信号传输给三相逆变桥驱动电 路；
[0018] 步骤4. 2 :三相逆变桥驱动电路对驱动信号进行隔离放大，并分别向U相逆变桥 臂、V相逆变桥臂、W相逆变桥臂发送驱动信号，去驱动U相逆变桥臂、V相逆变桥臂、W相逆 变桥臂的功率管T401?T406 ;
[0019] 步骤4. 3 :U相逆变桥臂、V相逆变桥臂、W相逆变桥臂将输入直流电转变成三相交 流电输出；
[0020] 步骤4. 4 :三相逆变桥驱动电路检测各功率管T401?T406的工作状态，如果不正 常，则置故障信号ei为有效；三相逆变桥驱动电路对故障信号 ei进行有效性判断，一旦故障 信号ei有效，三相逆变桥驱动电路便封锁三相逆变桥功率管的驱动信号；三相逆变桥驱动 电路与故障综合器间双向传输故障信号ep
[0021] 所述步骤5包括如下步骤：
[0022] 步骤5. 1:三相升压变压器接收三相矩形波逆变器输出的三相交流电，进行升压， 输出三相高压矩形波交流电给高压整流桥；
[0023] 步骤5. 2 :电感L50UL502和电容C50UC502组成的高压滤波网络，高压整流桥及 高压滤波网络对三相高压矩形波交流电进行整流滤波，得到平直的直流高压U a ;
[0024] 步骤5. 3 :电阻R502与电阻R503串联分压组成直流高压Ua的取样电路，电阻R503 上的电压信号u' a即为直流高压Ua的取样信号，压敏电阻Ry501与电阻R501串联后并接 在前级高压电源的输出端，电阻R503上的电压信号u' y即为流经压敏电阻Ry501的电流Iy 的取样信号，直流高压Ua的取样信号和流经压敏电阻Ry501的电流Iy的取样信号经光纤 发射器转换成光信号，由光纤传送到光纤接收器；
[0025] 步骤5.4 :高压电子管V501串接在直流高压比输出回路中，通过接收输出电压调 节器发送的调节信号up来调节高压电子管V501的导通程度，进而实现输出高压的自动调 节。
[0026] 一种电子束加速电源装置，包括低压整流滤波单元、DC-DC变换器、电流检测器、三 相矩形波逆变器、高压油箱、后级电压调节器、恒温控制器、光纤、光纤接收器、故障综合器、 电压检测器、给定信号发生器，所述低压整流滤波单元分别与电压检测器、DC-DC变换器连 接，所述DC-DC变换器分别与三相矩形波逆变器、光纤接收器、故障综合器、给定信号发生 器连接，所述电流检测器安置在DC-DC变换器与三相矩形波逆变器之间，并与故障综合器 连接，所述三相矩形波逆变器分别与高压油箱、故障综合器连接，所述高压油箱分别与后级 电压调节器、光纤接收器连接，所述后级电压调节器分别与恒温控制器、给定信号发生器连 接；
[0027] 所述低压整流滤波单元将从电网电源输入的电流进行整流滤波，输出平直的不可 控直流电；
[0028] 所述DC-DC变换器分别接收电压检测器的电压检测信号ug、给定信号发生器发出 的前级高压Ua的给定信号<，光纤接收器发出的前级高压U a检测信号ua和流经前级高压 比稳压元件Ry501电流的检测信号\，通过内部调节将低压整流滤波单元输出的不可控的 直流电变成可控的直流电，向三相矩形波逆变器传输该可控的直流电；DC-DC变换器与故 障综合器双向传输故障信号e b ;
[0029] 所述电流检测器检测DC-DC变换器向三相矩形波逆变器传输的可控直流电的电 流值，同时向故障综合器输出该可控直流电的电流值的信号q;
[0030] 所述三相矩形波逆变器将直流电转变成三相交流电，并将三相交流电传输给高压 油箱，同时与故障综合器双向传输故障信号ei ;
[0031] 所述高压油箱对三相交流电进行升压、整流、滤波和稳压得到前级高压电源，前级 高压电源向后级高压调节器传输直流电，前级高压电源的直流高压U a的取样信号u' a和高 压Ua稳压兀件Ry501电流Iy的取样信号u' y被转换成光信号，并通过光纤向光纤接收器发 送光信号；
[0032] 所述后级电压调节器对前级高压电源进行电压调节，向外部电子枪输出恒定高 压；精密电阻R601与精密电阻R602串联分压组成输出直流高压的取样电路，精密电阻 R602上的电压信号ue即为输出直流高压的取样信号，以运算放大器IC601为核心组成后级 电压调节器，对输出电压给定信号<，取样信号i进行比较和PI运算，然后输出控制信号 up，由up去调节高压油箱中高压电子管V501的导通状态；
[0033] 所述恒温控制器控制后级电压调节器的环境温度保持恒定；
[0034] 所述光纤除了传递包含前级高压信号u' a和高压稳压元件Ry501电流信号u' y的 光信号外，还起到高压绝缘隔离作用；
[0035] 所述光纤接收器把包含前级高压信号u' a和高压稳压元件Ry501电流信号u' y信 息的光信号分别转换成电信号ua和uy ;
[0036] 所述故障综合器接收电流检测器输出信号Ui和光纤接收器的输出信号uy，并实时 分别比较此两信号是否超过各自设定值，如果任一信号超过其设定值都判为故障，故障综 合器同时接收来自DC-DC变换器的不正常信号e b和来自三相矩形波逆变器的不正常信号 ei，eb和ei任一信号有效故障综合器亦判为故障，故障综合器判断有故障发生时同时置e b 和ei两信号有效；
[0037] 所述电压检测器检测DC-DC变换器的供电直流电电压，并向DC-DC变换器输出信 号ug ;
[0038] 所述给定信号发生器产生前级高压电源电压给定信号< 和后级高压电源输出电 压给定信号<。
[0039] 本发明的有益效果是：1、能降低交流波形成的高压整流输出电压纹波；2、能有效 抑制高压整流过程中交流电感作用使得直流输出波形产生凹陷；3、能有效抑制高压换流过 程中产生的尖峰脉冲电压；4、能提高输出电压静态控制精度和动态调节速度。
[0040] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0041] 进一步技术方案，所述低压整流滤波单元包括三相整流器、电感L101、L102和电 容C10UC102,所述三相整流器的交流输入端输入外部三相电流，三相整流器的输出端正极 和负极分别经电感L101、L102和电容C101、C102组成的滤波网络输出。
[0042] 采用上述进一步方案的有益效果是：三相整流器将三相交流电整流成直流电，电 感L101、L102具有滤波功能外，还有限制电容C101、C102的起始充电电流和抑制电磁干扰 信号在直流端和交流端的传递；电容C101为高频电容，电容C101与电解电容C102并联提 高滤波网络抑制高频尖峰脉冲电压能力。
[0043] 进一步技术方案，所述DC-DC变换器包括前级电压调节器、电网波动抑制器、调节 功率管驱动器、放电功率管驱动器、压敏电阻Ry201?203、调节功率管T201、放电功率管 T202、电感L201?L202、二极管D201、电容C101?C102和电阻R201，所述压敏电阻Ry201 两端分别连接输入母线的正极和负极，所述压敏电阻Ry202 -端连接输入母线的正极，所 述压敏电阻Ry203的一端连接输入母线的负极，所述压敏电阻Ry202的另一端与压敏电阻 Ry203的另一端相互连接并接地，所述调节功率管T201集电极连接输入母线的正极及调节 功率管驱动器，调节功率管T201发射极连接二极管D201的阴极及电感L201的前端，调节 功率管T201的基极连接调节功率管驱动器，所述二极管D201的阳极与输入母线的负极和 电感L202的前端连接，所述电感L201后端连接电容C201的一端、电容C202的正极和电 阻R201的一端，所述电感L202后端连接电容C201的另一端、电容C202的负极和放电功率 管T202的发射极，所述电阻R201的另一端连接放电功率管T202的集电极，所述放电功率 管T202的基极连接放电功率管驱动器，所述放电功率管驱动器与调节功率管驱动器连接， 所述调节功率管驱动器与电网波动抑制器连接，所述电网波动抑制器与前级电压调节器连 接。
[0044] 采用上述进一步方案的有益效果是：调节功率管调控不可控直流电为可控直流 电，压敏电阻Ry201抑制输入母线间的瞬间过电压，压敏电阻Ry202和Ry203抑制输入母线 对地的瞬间过电压，电感L201、L202和电容C201、C202组成的滤波网络，还有抑制电磁干扰 信号在DC-DC变换器输入端和输出端的传递，所述前级电压调节器采用u a和uy综合反馈， 既保证前级高压电源输出稳定于压敏电阻Ry501的限压电压值，又能避免压敏电阻Ry501 流过过大电流而烧毁。
[0045] 进一步技术方案，所述三相矩形波逆变器包括三相逆变桥驱动波形发生器、三相 逆变桥驱动电路、U相逆变桥臂、V相逆变桥臂、W相逆变桥臂和压敏电阻Ry401?Ry406 ;
[0046] 所述U相逆变桥臂包括功率管T401、功率管T404和电容C401，所述功率管T401 集电极与DC-DC变换器输出直流电的正极、电容C401 -端连接，所述功率管T401的发射 极分别与功率管T404的集电极、压敏电阻Ry401的一端、压敏电阻Ry404的一端、压敏电 阻Ry406的一端连接，所述功率管T404的发射极与DC-DC变换器输出直流电的负极、电容 C401的另一端连接；
[0047] 所述V相逆变桥臂包括功率管T403、功率管T406和电容C402,所述功率管T403集 电极与DC-DC变换器输出直流电的正极、C402 -端连接，所述功率管T403的发射极分别与 功率管T406的集电极、压敏电阻Ry402的一端、压敏电阻Ry404的另一端、压敏电阻Ry405 的一端连接，所述功率管T406的发射极与DC-DC变换器输出直流电的负极、电容C402的另 一端连接；
[0048] 所述W相逆变桥臂包括功率管T405、功率管T402和电容C403,所述功率管T405集 电极与DC-DC变换器输出直流电的正极、C403 -端连接，所述功率管T405的发射极分别与 功率管T402的集电极、压敏电阻Ry403的一端、压敏电阻Ry405的另一端、压敏电阻Ry406 的另一端连接，所述功率管T402的发射极与DC-DC变换器输出直流电的负极、电容C403的 另一端连接；
[0049] 所述压敏电阻Ry401的另一端和压敏电阻Ry402另一端、压敏电阻Ry403的另一 端相连接，并接地；所述三相逆变桥驱动电路分别与U相逆变桥臂、V相逆变桥臂、W相逆变 桥臂连接，所述三相逆变桥驱动电路与三相逆变桥驱动波形发生器连接。
[0050] 采用上述进一步方案的有益效果是：压敏电阻Ry401、Ry402和Ry403抑制三相矩 形波逆变器输出相线对地的瞬间过电压，压敏电阻Ry404、Ry405和Ry406抑制三相矩形波 逆变器输出相线间的瞬间过电压，三相逆变桥进行矩形波逆变，降低了高压交流电波形对 其整流输出纹波的影响；三相逆变桥驱动波形为对称波形，每桥臂的上下桥臂功率管的驱 动波形亦为对称波形，每半桥臂一个周期的驱动信号宽度大于120°且小于180°，既可靠 避免每桥臂的上下桥臂功率管同时导通又可提高逆变桥及升压变压器的利用率，另外三相 宽度大于120°而小于180°的矩形波电压波形整流过程能降低整流输出波形凹陷缺陷。
[0051] 进一步技术方案，所述高压油箱包括三相升压变压器、高压整流桥、光纤发射器、 帘栅电源、偏栅电源、灯丝电源、高压电子管V501、电感L501?L503、电容C501?C503、电 阻R501?R503、压敏电阻Ry501?Ry502,所述三相升压变压器初级与三相矩形波逆变器 的输出端相连接，三相升压变压器次级与高压整流桥交流输入端连接，所述高压整流桥正 极与电感L501前端、C501 -端相接，所述高压整流桥负极与电感L502前端、C501另一端相 接，所述电感L501后端与压敏电阻Ry501 -端、电容C502 -端、电阻R502 -端和电感L503 前端连接，电感L502后端分别与电阻R501 -端、电容C502另一端、电阻R503 -端、压敏电 阻Ry502 -端和高压电子管V501的阳极连接，所述压敏电阻Ry501另一端与电阻R501另 一端连接，并连接光纤发射器，所述电阻R502的另一端与电阻R503另一端连接，并与光纤 发射器连接，所述压敏电阻Ry502另一端分别与电容C503 -端和高压电子管V501的阴极 连接并接至后级电压调节器的低压端，所述电感L503后端与电容C503另一端连接并接至 后级电压调节器的高压端，所述高压电子管V501的帘栅极接至帘栅电源的输出端，所述高 压电子管V501的偏栅极接至偏栅电源的输出端，所述高压电子管V501的灯丝电极接至灯 丝电源的输出端。
[0052] 采用上述进一步方案的有益效果是：所述高压电子管偏栅极接收可调的控制偏栅 电源，进而调节高压电子管导通程度，实现输出电压高速调节；所述前级输出电源的滤波网 络和压敏电阻Ry501的综合作用能有效抑制尖峰脉冲电压。
[0053] 进一步技术方案，所述后级电压调节器包括运算放大器IC601、低温漂电阻 R601?R609、电容C601、二极管D601?D602,所述低温漂电阻R601 -端与高压油箱的电 感L503后端连接，低温漂电阻R601另一端分别与低温漂电阻R602 -端、低温漂电阻R604 一端连接，所述低温漂电阻R602的另一端与低温漂电阻R603 -端连接并接地，低温漂电阻 R603另一端连接高压油箱的压敏电阻Ry502的另一端，所述低温漂电阻R604的另一端分别 与低温漂电阻R605 -端、二极管D601的阴极、二极管D602的阳极和低温漂电阻R606 -端 连接，所述低温漂电阻R605另一端与给定信号发生器连接，所述二极管D601的阳极与二极 管D602的阴极、低温漂电阻R607 -端连接并接地，所述低温漂电阻R606另一端连接运算 放大器IC601的反相输入端，所述低温漂电阻R607的另一端与运算放大器IC601的同相输 入端连接，所述运算放大器IC601的输出端与经低温漂电阻R609接至高压油箱的偏栅电源 的控制输入端，所述电容C601和低温漂电阻R608串联接于运算放大器IC601的输出端和 反相输入端之间；所述后级电压调节器处于一个由恒温控制器控制的恒温环境中。
[0054] 采用上述进一步方案的有益效果是：IC601电路组成PI调节器电路控制输出高压 电子管的偏栅电源的控制电压u p，给高压电子管的偏栅极提供一个可调的控制电源，来调 节V501的导通程度，实现输出电压的无静差高速调节；恒温环境进一步提高了控制精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0055] 图1为本发明电子束加速电源装置结构示意图；
[0056] 图2为低压整流滤波单元的原理图；
[0057] 图3为DC-DC变换器的原理图；
[0058] 图4为三相矩形波逆变器原理图；
[0059] 图5为三相逆变桥驱动波形发生器发生的驱动信号波形图；
[0060] 图6为高压油箱原理图；
[0061] 图7为后级电压调节器原理图。
[0062] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0063] 1、低压整流滤波单元，2、DC-DC变换器，3、电流检测器，4、三相矩形波逆变器，5、 高压油箱，6、后级电压调节器，7、恒温控制器，8、光纤，9、光纤接收器，10、故障综合器，11、 电压检测器；12、给定信号发生器，101、三相整流器，201、前级电压调节器，202、电网波动抑 制器，203、调节功率管驱动器，204、放电功率管驱动器，401、三相逆变桥驱动波形发生器， 402、三相逆变桥驱动电路，403、U相逆变桥臂，404、V相逆变桥臂，405、W相逆变桥臂，501、 三相升压变压器；502、高压整流桥；503、光纤发射器，504、帘栅电源，505、偏栅电源，506、 灯丝电源。
【具体实施方式】
[0064] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0065] 如图1所示，一种电子束加速电源控制方法，采用双重闭环稳压控制方法，前级稳 压系统采用了 DC-DC变换器2调压、三相矩形波逆变器4逆变、多相矩形波高压交流电整流 滤波、高压稳压元件输出端并联稳压、输出高压和稳压元件电流的取样信号综合反馈及低 压供电直流前馈补偿抑制纹波，后级稳压系统采用了串联高压电子管调整、输出电压取样 信号负反馈控制、取样元件和调节器恒温处理提高输出电压稳态精度和动态调节速度，包 括如下步骤：
[0066] 步骤1 :低压整流滤波单元1输入电网电源，并向DC-DC变换器2输出平直的不可 控直流电，电压检测器11检测该平直的不可控直流电电压，并向DC-DC变换器2输出该平 直的不可控直流电电压值的信号u g ;
[0067] 步骤2 :DC_DC变换器2分别接收电压检测器11的电压检测信号ug、给定信号发生 器12发出的前级高压Ua的给定信号<，光纤接收器9发出的前级高压U a检测信号ua和流 经前级高压Ua稳压元件Ry501电流的检测信号u y，通过内部调节将低压整流滤波单元输出 的不可控的直流电变成可控的直流电，向三相矩形波逆变器4传输该可控的直流电，DC-DC 变换器2与故障综合器10双向传输故障信号eb ;
[0068] 步骤3 :电流检测器3检测DC-DC变换器2向三相矩形波逆变器4传输的可控直 流电的电流值，同时向故障综合器10输出该可控直流电的电流值的信号^ ;
[0069] 步骤4 :三相矩形波逆变器4将直流电转变成三相交流电，并将三相交流电传输给 高压油箱5,同时向故障综合器10双向传输故障信号ei ;
[0070] 步骤5 :高压油箱5对三相交流电进行升压、整流、滤波和稳压得到前级高压电源， 前级高压电源向后级高压调节器传输直流电，前级高压电源的直流高压U a的取样信号u'a 和流经前级高压电源稳压元件Ry501电流Iy的取样信号u' y被转换成光信号，并通过光纤 8向光纤接收器9发送光信号；
[0071] 步骤6 :后级电压调节器6对前级高压电源进行电压调节，向外部电子枪输出恒定 高压，精密电阻R601与精密电阻R602串联分压组成输出直流高压的取样电路，精密电阻 R602上的电压信号ue即为输出直流高压的取样信号，以运算放大器IC601为核心组成后级 电压调节器6,对输出电压给定信号<，取样信号i进行比较和PI运算，然后输出控制信号 up，由up去调节高压油箱中高压电子管V501的导通状态。
[0072] 所述步骤2包括如下步骤：
[0073] 步骤2. 1 :前级电压调节器201接收给定信号<、反馈信号\和uy，进行给定与反 馈比较运算得到偏差信号再经PID (比例积分微分）或PI (比例积分）或P (比例）运算输 出控制信号< 送入电网波动抑制器202 ;
[0074] 步骤2. 2 :电网波动抑制器202接收前级电压调节器201的输出信号ιι=和电压检 测器11的输出信号ug，进行比较和比例放大处理后向调节功率管驱动器203输出控制信号 uc ;
[0075] 步骤2. 3 :调节功率管驱动器203把控制信号u。转换成PWM信号，PWM信号再经过 隔离放大后传输给调节功率管T201 ;调节功率管驱动器203与放电功率管驱动器204间双 向传输不正常信号e。，调节功率管驱动器203检测调节功率管T201的工作状态，如果工作 状态异常，则置不正常信号e。为有效，调节功率管驱动器203判断不正常信号e。有效，便封 锁调节功率管T201 ;
[0076] 步骤2. 4 :放电功率管驱动器204与调节功率管驱动器203间双向传输不正常信 号e。，放电功率管驱动器204与故障综合器10之间双向传输故障信号e b ;调节功率管T201 的工作状态异常，引起不正常信号e。为有效，放电功率管驱动器204置故障信号eb为有效， 传送到故障综合器10 ;若故障综合器10输出故障信号eb有效，放电功率管驱动器204置不 正常信号e。为有效传送到调节功率管驱动器203 ;放电功率管驱动器204将不正常信号e。 与故障信号eb进行有效性判断，如果e。或eb有效，则放电功率管驱动器204开通放电功率 管 T202。
[0077] 所述步骤4包括如下步骤：
[0078] 步骤4. 1 :三相逆变桥驱动波形发生器401产生驱动信号传输给三相逆变桥驱动 电路402 ;
[0079] 步骤4. 2 :三相逆变桥驱动电路402对驱动信号进行隔离放大，并分别向U相逆变 桥臂403、V相逆变桥臂404、W相逆变桥臂405发送驱动信号，去驱动U相逆变桥臂403、V 相逆变桥臂404、W相逆变桥臂405的功率管T401?T406 ;
[0080] 步骤4. 3 :U相逆变桥臂403、V相逆变桥臂404、W相逆变桥臂405将输入直流电 转变成三相交流电输出；
[0081] 步骤4. 4 :三相逆变桥驱动电路402检测各功率管T401?T406的工作状态，如果 不正常，则置故障信号ei为有效；三相逆变桥驱动电路402对故障信号 ei进行有效性判断， 故障信号ei有效，三相逆变桥驱动电路402便封锁三相逆变桥功率管的驱动信号；三相逆 变桥驱动电路402与故障综合器10间双向传输故障信号ep
[0082] 所述步骤5包括如下步骤：
[0083] 步骤5. 1:三相升压变压器501接收三相矩形波逆变器4输出的三相交流电，进行 升压，输出三相高压矩形波交流电给高压整流桥502 ;
[0084] 步骤5. 2 :电感L501、L502和电容C501、C502组成的高压滤波网络，高压整流桥 502及高压滤波网络对三相高压矩形波交流电进行整流滤波，得到平直的直流高压U a ;
[0085] 步骤5. 3 :电阻R502与电阻R503串联分压组成直流高压Ua的取样电路，电阻R503 上的电压信号U' a即为直流高压Ua的取样信号，压敏电阻Ry501与电阻R501串联后并接 在前级高压电源的输出端，电阻R503上的电压信号u' y即为流经压敏电阻Ry501的电流Iy 的取样信号，直流高压Ua的取样信号和流经压敏电阻Ry501的电流Iy的取样信号经光纤 发射器503转换成光信号，由光纤8传送到光纤接收器9 ;
[0086] 步骤5.4 :高压电子管V501串接在直流高压比输出回路中，通过接收输出电压调 节器6发送的调节信号up来调节高压电子管V501的导通程度，进而实现输出高压的自动 调节。
[0087] 一种电子束加速电源装置，包括低压整流滤波单元1、DC-DC变换器2、电流检测器 3、三相矩形波逆变器4、高压油箱5、后级电压调节器6、恒温控制器7、光纤8、光纤接收器 9、故障综合器10、电压检测器11、给定信号发生器12,所述低压整流滤波单元1分别与电压 检测器11、DC-DC变换器2连接，所述DC-DC变换器2分别与三相矩形波逆变器4、光纤接 收器9、故障综合器10、给定信号发生器12连接，所述电流检测器3串接在DC-DC变换器2 与三相矩形波逆变器4之间，并与故障综合器19连接，所述三相矩形波逆变器4分别与高 压油箱5、故障综合器10连接，所述高压油箱5分别与后级电压调节器6、光纤接收器9连 接，所述后级电压调节器6分别与恒温控制器7、给定信号发生器12连接；
[0088] 所述低压整流滤波单元1将从电网电源输入的电流进行整流滤波，输出平直的不 可控直流电；
[0089] 所述DC-DC变换器2分别接收电压检测器11的电压检测信号\、给定信号发生器 12发出的前级高压Ua的给定信号<，光纤接收器9发出的前级高压Ua检测信号ua和流经 前级高压Ua稳压元件Ry501电流的检测信号uy，通过内部调节将低压整流滤波单元输出的 不可控的直流电变成可控的直流电，向三相矩形波逆变器4传输该可控的直流电；DC-DC变 换器2与故障综合器10双向传输故障信号e b ;
[0090] 所述电流检测器3检测DC-DC变换器2向三相矩形波逆变器4传输的可控直流电 的电流值，同时向故障综合器10输出该可控直流电的电流值的信号^ ;
[0091] 所述三相矩形波逆变器4将直流电转变成三相交流电，并将三相交流电传输给高 压油箱5,同时与故障综合器10双向传输故障信号ei ;
[0092] 所述高压油箱5对三相交流电进行升压、整流、滤波和稳压得到前级高压电源，前 级高压电源向后级高压调节器传输直流电，前级高压电源的直流高压U a的取样信号u' a和 高压Ua稳压兀件Ry501电流Iy的取样信号u' y被转换成光信号，并通过光纤8向光纤接收 器9发送光信号；
[0093] 所述后级电压调节器8对前级高压电源进行电压调节，向外部电子枪输出恒定高 压，低温漂电阻R601与低温漂电阻R602串联分压组成输出直流高压的取样电路，低温漂电 阻R602上的电压信号u e即为输出直流高压的取样信号，以运算放大器IC601为核心组成 后级电压调节器8,对输出电压给定信号 <、取样信号i进行比较和PI运算，然后输出控 制信号up，由up去调节高压油箱中高压电子管V501的导通状态；
[0094] 所述恒温控制器7控制后级电压调节器6的环境温度保持恒定；
[0095] 所述光纤8除了传递包含前级高压信号和高压稳压元件Ry501电流信号的光信号 夕卜，还起到高压绝缘隔离作用；
[0096] 所述光纤接收器9把包含前级高压信号和高压稳压元件Ry501电流信号的光信号 分别转换成电信号11 3和\;
[0097] 所述故障综合器10接收电流检测器3输出信号q和光纤接收器10的输出信号 uy，并实时分别比较此两信号是否超过设定值，如果任一信号超过其设定值都判为故障，故 障综合器10同时接收来自DC-DC变换器2的不正常信号e b和来自三相逆变器的不正常信 号ei，eb和ei任一信号有效故障综合器亦判为故障，故障综合器10判断有故障发生时同时 置e b和ei两信号有效；
[0098] 所述电压检测器11检测DC-DC变换器2的供电直流电电压，并向DC-DC变换器2 输出信号ug ;
[0099] 所述给定信号发生器12产生前级高压电源电压给定信号 < 和后级高压电源输出 电压给定信号<。
[0100] 所述低压整流滤波单元1包括三相整流器101、电感L101、L102和电容C101、 C102,所述三相整流器101的交流输入端输入外部三相电流，三相整流器101的输出端正极 和负极分别经电感L101、L102和电容C101、C102组成的滤波网络。
[0101] 所述DC-DC变换器2包括前级电压调节器201、电网波动抑制器202、调节功率管 驱动器203、放电功率管驱动器204、压敏电阻Ry201?203、调节功率管T201、放电功率管 T202、电感L201?L202、二极管D201、电容C101?C102和电阻R201，所述压敏电阻Ry201 两端分别连接输入母线的正极和负极，所述压敏电阻Ry202 -端连接输入母线的正极，所 述压敏电阻Ry203的一端连接输入母线的负极，所述压敏电阻Ry202的另一端与压敏电阻 Ry203的另一端相互连接并接地，所述调节功率管T201集电极连接输入母线的正极及调节 功率管驱动器203,调节功率管T201发射极连接二极管D201的阴极及电感L201的前端，调 节功率管T201的基极连接调节功率管驱动器203,所述二极管D201的阳极与输入母线的负 极和电感L202的前端连接，所述电感L201后端连接电容C201的一端、电容C202的正极和 电阻R201的一端，所述电感L202后端连接电容C201的另一端、电容C202的负极和放电功 率管T202的发射极，所述电阻R201的另一端连接放电功率管T202的集电极，所述放电功 率管T202的基极连接放电功率管驱动器204,所述放电功率管驱动器204与调节功率管驱 动器203连接，所述调节功率管驱动器203与电网波动抑制器202连接，所述电网波动抑制 器202与前级电压调节器201连接。
[0102] 所述三相矩形波逆变器4包括三相逆变桥驱动波形发生器401、三相逆变桥驱动 电路402、U相逆变桥臂403、V相逆变桥臂404、W相逆变桥臂405和压敏电阻Ry401? Ry406 ；
[0103] 所述U相逆变桥臂403包括功率管T401、功率管T404和电容C401，所述功率管 T401集电极与DC-DC变换器2输出直流电的正极、电容C401 -端连接，所述功率管T401的 发射极分别与功率管T404的集电极、压敏电阻Ry401的一端、压敏电阻Ry404的一端、压敏 电阻Ry406的一端连接，所述功率管T404的发射极与DC-DC变换器2输出直流电的负极、 电容C401的另一端连接；
[0104] 所述V相逆变桥臂404包括包括功率管T403、功率管T406和电容C402,所述功率 管T403集电极与DC-DC变换器2输出直流电的正极、C402 -端连接，所述功率管T403的发 射极分别与功率管T406的集电极、压敏电阻Ry402的一端、压敏电阻Ry404的另一端、压敏 电阻Ry405的一端连接，所述功率管T406的发射极与DC-DC变换器2输出直流电的负极、 电容C402的另一端连接；
[0105] 所述W相逆变桥臂405包括功率管T405、功率管T402和电容C403,所述功率管 T405集电极与DC-DC变换器2输出直流电的正极、C403 -端连接，所述功率管T405的发射 极分别与功率管T402的集电极、压敏电阻Ry403的一端、压敏电阻Ry405的另一端、压敏电 阻Ry406的另一端连接，所述功率管T402的发射极与DC-DC变换器2输出直流电的负极、 电容C403的另一端连接；
[0106] 所述压敏电阻Ry401的另一端和压敏电阻Ry402另一端、压敏电阻Ry403的另一 端相连接，并接地；所述三相逆变桥驱动电路402分别与U相逆变桥臂403、V相逆变桥臂 404、W相逆变桥臂405连接，所述三相逆变桥驱动电路402与三相逆变桥驱动波形发生器 401连接。
[0107] 所述高压油箱5包括三相升压变压器501、高压整流桥502、光纤发射器503、帘栅 电源504、偏栅电源505、灯丝电源506、高压电子管V501、电感L501?L503、电容C501? C503、电阻R501?R503、压敏电阻Ry501?Ry502,所述三相升压变压器501初级与三相 矩形波逆变器4的输出端相连接，三相升压变压器501次级与高压整流桥502交流输入端 连接，所述高压整流桥502正极与电感L501前端、C501 -端相接，所述高压整流桥502负 极与电感L502前端、C501另一端相接，所述电感L501后端与压敏电阻Ry501 -端、电容 C502 -端、电阻R502 -端和电感L503前端连接，电感L502后端分别与电阻R501 -端、电 容C502另一端、电阻R503 -端、压敏电阻Ry502 -端和高压电子管V501的阳极连接，所述 压敏电阻Ry501另一端与电阻R501另一端连接，并连接光纤发射器503,所述电阻R502的 另一端与电阻R503另一端连接，并与光纤发射器503连接，所述压敏电阻Ry502另一端分 别与电容C503 -端和高压电子管V501的阴极连接并接至后级电压调节器6的低压端，所 述电感L503后端与电容C503另一端连接并接至后级电压调节器6的高压端，所述高压电 子管V501的帘栅极接至帘栅电源504的输出端，所述高压电子管V501的偏栅极接至偏栅 电源505的输出端，所述高压电子管V501的灯丝电极接至灯丝电源506的输出端。
[0108] 所述后级电压调节器6包括运算放大器IC601、低温漂电阻R601?R609、电容 C601、二极管D601?D602,所述低温漂电阻R601 -端与高压油箱5的电感L503后端连接， 低温漂电阻R601另一端分别与低温漂电阻R602 -端、低温漂电阻R604 -端连接，所述低 温漂电阻R602的另一端与低温漂电阻R603 -端连接并接地，低温漂电阻R603另一端连接 高压油箱5的压敏电阻Ry502的另一端，所述低温漂电阻R604的另一端分别与低温漂电阻 R605-端、二极管D601的阴极、二极管D602的阳极和低温漂电阻R606 -端连接，所述低温 漂电阻R605另一端与给定信号发生器12连接，所述二极管D601的阳极与二极管D602的阴 极、低温漂电阻R607 -端连接并接地，所述低温漂电阻R606另一端连接运算放大器IC601 的反相输入端，所述低温漂电阻R607的另一端与运算放大器IC601的同相输入端连接，所 述运算放大器IC601的输出端与经低温漂电阻R609接至偏栅电源505的控制输入端，所述 电容C601和低温漂电阻R608串联接于运算放大器IC601的输出端和反相输入端之间；所 述后级电压调节器6处于一个由恒温控制器7控制的恒温环境中。
[0109] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种电子束加速电源控制方法，其特征在于：采用双重闭环稳压控制方法，前级稳 压系统采用了 DC-DC变换器（2)调压、三相矩形波逆变器（4)逆变、多相矩形波高压交流 电整流滤波、高压稳压元件输出端并联稳压、输出高压和稳压元件电流的取样信号综合反 馈及低压供电直流前馈补偿抑制纹波，后级稳压系统采用了串联高压电子管调整、输出电 压取样信号负反馈控制、取样元件和调节器恒温处理提高输出电压稳态精度和动态调节速 度，包括如下步骤： 步骤1 :低压整流滤波单元（1)输入电网电源，并向DC-DC变换器（2)输出平直的不可 控直流电，电压检测器（11)检测该平直的不可控直流电电压，并向DC-DC变换器（2)输出 该平直的不可控直流电电压值的信号u g ; 步骤2 :DC-DC变换器（2)分别接收电压检测器（11)的电压检测信号\、给定信号发 生器（12)发出的前级高压Ua的给定信号<，光纤接收器（9)发出的前级高压比检测信号 ua和流经前级高压Ua稳压元件Ry501电流的检测信号uy，通过内部调节将低压整流滤波单 元输出的不可控的直流电变成可控的直流电，向三相矩形波逆变器（4)传输该可控的直流 电，DC-DC变换器（2)与故障综合器（10)双向传输故障信号e b ; 步骤3 :电流检测器（3)检测DC-DC变换器（2)向三相矩形波逆变器（4)传输的可控 直流电的电流值，同时向故障综合器（10)输出该可控直流电的电流值的信号Ui ; 步骤4 :三相矩形波逆变器（4)将直流电转变成三相交流电，并将三相交流电传输给高 压油箱（5)，同时向故障综合器（10)双向传输故障信号ei ; 步骤5 :高压油箱（5)对三相交流电进行升压、整流、滤波和稳压得到前级高压电源，前 级高压电源向后级高压调节器传输直流电，前级高压电源的直流高压Ua的取样信号u' a和 流经前级高压电源稳压元件Ry501电流Iy的取样信号11\被转换成光信号，并通过光纤（8) 向光纤接收器（9)发送光信号； 步骤6 :后级电压调节器（6)对前级高压电源进行电压调节，向外部电子枪输出恒定高 压，精密电阻R601与精密电阻R602串联分压组成输出直流高压的取样电路，精密电阻R602 上的电压信号ue即为输出直流高压的取样信号，以运算放大器IC601为核心组成后级电压 调节器￠)，对输出电压给定信号<，取样信号i进行比较和PI运算，然后输出控制信号 up，由up去调节高压油箱中高压电子管V501的导通状态。
2. 根据权利要求1所述一种电子束加速电源控制方法，其特征在于，所述步骤2包括如 下步骤： 步骤2. 1 :前级电压调节器（201)接收给定信号<、反馈信号113和\，进行给定与反馈 比较运算得到偏差信号再经PID (比例积分微分）或PI (比例积分）或P (比例）运算输出 控制信号<送入电网波动抑制器（202); 步骤2.2 :电网波动抑制器（202)接收前级电压调节器（201)的输出信号和电压检 测器（11)的输出信号ug，进行比较和比例放大处理后向调节功率管驱动器（203)输出控制 信号u。； 步骤2. 3 :调节功率管驱动器（203)把控制信号u。转换成PWM信号，PWM信号再经过隔 离放大后传输给调节功率管T201 ;调节功率管驱动器（203)与放电功率管驱动器（204)间 双向传输不正常信号e。，调节功率管驱动器（203)检测调节功率管T201的工作状态，如果 工作状态异常，则置不正常信号e。为有效，调节功率管驱动器（203)判断不正常信号e。有 效，便封锁调节功率管T201 ; 步骤2. 4:放电功率管驱动器（204)与调节功率管驱动器（203)间双向传输不正常信 号e。，放电功率管驱动器（204)与故障综合器（10)之间双向传输故障信号eb;调节功率 管T201的工作状态异常，引起不正常信号e。为有效，放电功率管驱动器（204)置故障信号 eb为有效，传送到故障综合器（10);若故障综合器（10)输出故障信号eb有效，放电功率管 驱动器（204)置不正常信号e。为有效传送到调节功率管驱动器（203);放电功率管驱动器 (204)将不正常信号e。与故障信号e b进行有效性判断，如果e。或eb有效，则放电功率管驱 动器（204)开通放电功率管T202。
3. 根据权利要求1所述一种电子束加速电源控制方法，其特征在于，所述步骤4包括如 下步骤： 步骤4. 1 :三相逆变桥驱动波形发生器（401)产生驱动信号传输给三相逆变桥驱动电 路（402); 步骤4. 2 :三相逆变桥驱动电路402对驱动信号进行隔离放大，并分别向U相逆变桥臂 (403)、V相逆变桥臂（404)、W相逆变桥臂（405)发送驱动信号，去驱动U相逆变桥臂（403)、 V相逆变桥臂（404)、W相逆变桥臂（405)的功率管T401?T406 ; 步骤4. 3 :U相逆变桥臂（403)、V相逆变桥臂（404)、W相逆变桥臂（405)将输入直流 电转变成三相交流电输出； 步骤4. 4 :三相逆变桥驱动电路（402)检测各功率管T401?T406的工作状态，如果不 正常，则置故障信号ei为有效；三相逆变桥驱动电路（402)对故障信号ei进行有效性判断， 故障信号一,有效，三相逆变桥驱动电路（402)便封锁三相逆变桥功率管的驱动信号；三相 逆变桥驱动电路（402)与故障综合器（10)间双向传输故障信号ep
4. 根据权利要求1所述一种电子束加速电源控制方法，其特征在于，所述步骤5包括如 下步骤： 步骤5. 1:三相升压变压器（501)接收三相矩形波逆变器（4)输出的三相交流电，进行 升压，输出三相高压矩形波交流电给高压整流桥（502); 步骤5. 2 :电感L50UL502和电容C50UC502组成的高压滤波网络，高压整流桥（502) 及高压滤波网络对三相高压矩形波交流电进行整流滤波，得到平直的直流高压Ua ; 步骤5. 3 :电阻R502与电阻R503串联分压组成直流高压Ua的取样电路，电阻R503上 的电压信号u' a即为直流高压Ua的取样信号，压敏电阻Ry501与电阻R501串联后并接在 前级高压电源的输出端，电阻R503上的电压信号u' y即为流经压敏电阻Ry501的电流Iy的 取样信号，直流高压Ua的取样信号和流经压敏电阻Ry501的电流I y的取样信号经光纤发 射器（503)转换成光信号，由光纤（8)传送到光纤接收器（9); 步骤5.4 :高压电子管V501串接在直流高压比输出回路中，通过接收输出电压调节器 (6)发送的调节信号1^来调节高压电子管V501的导通程度，进而实现输出高压的自动调 节。
5. -种电子束加速电源装置，其特征在于：包括低压整流滤波单元（1)、DC-DC变换器 (2)、电流检测器（3)、三相矩形波逆变器（4)、高压油箱（5)、后级电压调节器（6)、恒温控 制器（7)、光纤（8)、光纤接收器（9)、故障综合器（10)、电压检测器（11)、给定信号发生器 (12)，其特征在于：所述低压整流滤波单元（1)分别与电压检测器（11)、DC-DC变换器（2) 连接，所述DC-DC变换器（2)分别与三相矩形波逆变器（4)、光纤接收器（9)、故障综合器 (10)、给定信号发生器（12)连接，所述电流检测器（3)串接在DC-DC变换器（2)与三相矩 形波逆变器（4)之间，并与故障综合器（19)连接，所述三相矩形波逆变器（4)分别与高压 油箱（5)、故障综合器（10)连接，所述高压油箱（5)分别与后级电压调节器￠)、光纤接收 器（9)连接，所述后级电压调节器（6)分别与恒温控制器（7)、给定信号发生器（12)连接； 所述低压整流滤波单元（1)将从电网电源输入的电流进行整流滤波，输出平直的不可 控直流电； 所述DC-DC变换器（2)分别接收电压检测器（11)的电压检测信号\、给定信号发生器 (12)发出的前级高压Ua的给定信号<，光纤接收器（9)发出的前级高压比检测信号\和 流经前级高压Ua稳压元件Ry501电流的检测信号uy，通过内部调节将低压整流滤波单元输 出的不可控的直流电变成可控的直流电，向三相矩形波逆变器（4)传输该可控的直流电； DC-DC变换器（2)与故障综合器（10)双向传输故障信号eb ; 所述电流检测器（3)检测DC-DC变换器（2)向三相矩形波逆变器（4)传输的可控直流 电的电流值，同时向故障综合器（10)输出该可控直流电的电流值的信号^ ; 所述三相矩形波逆变器（4)将直流电转变成三相交流电，并将三相交流电传输给高压 油箱（5)，同时与故障综合器（10)双向传输故障信号ei ; 所述高压油箱（5)对三相交流电进行升压、整流、滤波和稳压得到前级高压电源，前级 高压电源向后级高压调节器传输直流电，前级高压电源的直流高压Ua的取样信号u' 3和高 压Ua稳压兀件Ry501电流Iy的取样信号u' y被转换成光信号，并通过光纤（8)向光纤接收 器（9)发送光信号； 所述后级电压调节器（8)对前级高压电源进行电压调节，向外部电子枪输出恒定高 压，低温漂电阻R601与低温漂电阻R602串联分压组成输出直流高压的取样电路，低温漂电 阻R602上的电压信号ue即为输出直流高压的取样信号，以运算放大器IC601为核心组成 后级电压调节器（8)，对输出电压给定信号<、取样信号i进行比较和PI运算，然后输出控 制信号up，由up去调节高压油箱中高压电子管V501的导通状态； 所述恒温控制器（7)控制后级电压调节器（6)的环境温度保持恒定； 所述光纤（8)除了传递包含前级高压信号和高压稳压元件Ry501电流信号的光信号 夕卜，还起到高压绝缘隔离作用； 所述光纤接收器（9)把包含前级高压信号和高压稳压元件Ry501电流信号的光信号分 别转换成电信号113和\; 所述故障综合器（10)接收电流检测器（3)输出信号+和光纤接收器（10)的输出信 号uy，并实时分别比较此两信号是否超过设定值，如果任一信号超过其设定值都判为故障， 故障综合器（10)同时接收来自DC-DC变换器（2)的不正常信号e b和来自三相逆变器的不 正常信号ei，eb和^任一信号有效故障综合器亦判为故障，故障综合器（10)判断有故障发 生时同时置e b和ei两信号有效； 所述电压检测器（11)检测DC-DC变换器（2)的供电直流电电压，并向DC-DC变换器 (2)输出信号ug ; 所述给定信号发生器（12)产生前级高压电源电压给定信号<和后级高压电源输出电 压给定信号u:)。
6. 根据权利要求5所述一种电子束加速电源装置，其特征在于：所述低压整流滤波单 元（1)包括三相整流器（101)、电感L10UL102和电容C10UC102,所述三相整流器（101)的 交流输入端输入外部三相电流，三相整流器（101)的输出端正极和负极分别经电感L101、 L102和电容C101、C102组成的滤波网络。
7. 根据权利要求5所述一种电子束加速电源装置，其特征在于：所述DC-DC变换器（2) 包括前级电压调节器（201)、电网波动抑制器（202)、调节功率管驱动器（203)、放电功率 管驱动器（204)、压敏电阻Ry201?203、调节功率管T201、放电功率管T202、电感L201? L202、二极管D201、电容C101?C102和电阻R201，所述压敏电阻Ry201两端分别连接输 入母线的正极和负极，所述压敏电阻Ry202 -端连接输入母线的正极，所述压敏电阻Ry203 的一端连接输入母线的负极，所述压敏电阻Ry202的另一端与压敏电阻Ry203的另一端 相互连接并接地，所述调节功率管T201集电极连接输入母线的正极及调节功率管驱动器 (203)，调节功率管T201发射极连接二极管D201的阴极及电感L201的前端，调节功率管 T201的基极连接调节功率管驱动器（203)，所述二极管D201的阳极与输入母线的负极和电 感L202的前端连接，所述电感L201后端连接电容C201的一端、电容C202的正极和电阻 R201的一端，所述电感L202后端连接电容C201的另一端、电容C202的负极和放电功率管 T202的发射极，所述电阻R201的另一端连接放电功率管T202的集电极，所述放电功率管 T202的基极连接放电功率管驱动器（204)，所述放电功率管驱动器（204)与调节功率管驱 动器（203)连接，所述调节功率管驱动器（203)与电网波动抑制器（202)连接，所述电网波 动抑制器（202)与前级电压调节器（201)连接。
8. 根据权利要求5所述一种电子束加速电源装置，其特征在于：所述三相矩形波逆变 器（4)包括三相逆变桥驱动波形发生器（401)、三相逆变桥驱动电路（402)、U相逆变桥臂 (403)、V相逆变桥臂（404)、W相逆变桥臂（405)和压敏电阻Ry401?Ry406 ; 所述U相逆变桥臂（403)包括功率管T401、功率管T404和电容C401，所述功率管T401 集电极与DC-DC变换器（2)输出直流电的正极、电容C401 -端连接，所述功率管T401的发 射极分别与功率管T404的集电极、压敏电阻Ry401的一端、压敏电阻Ry404的一端、压敏电 阻Ry406的一端连接，所述功率管T404的发射极与DC-DC变换器（2)输出直流电的负极、 电容C401的另一端连接； 所述V相逆变桥臂（404)包括包括功率管T403、功率管T406和电容C402,所述功率管 T403集电极与DC-DC变换器（2)输出直流电的正极、C402 -端连接，所述功率管T403的 发射极分别与功率管T406的集电极、压敏电阻Ry402的一端、压敏电阻Ry404的另一端、压 敏电阻Ry405的一端连接，所述功率管T406的发射极与DC-DC变换器（2)输出直流电的负 极、电容C402的另一端连接； 所述W相逆变桥臂（405)包括功率管T405、功率管T402和电容C403,所述功率管T405 集电极与DC-DC变换器（2)输出直流电的正极、C403 -端连接，所述功率管T405的发射极 分别与功率管T402的集电极、压敏电阻Ry403的一端、压敏电阻Ry405的另一端、压敏电阻 Ry406的另一端连接，所述功率管T402的发射极与DC-DC变换器（2)输出直流电的负极、电 容C403的另一端连接； 所述压敏电阻Ry401的另一端和压敏电阻Ry402另一端、压敏电阻Ry403的另一端相 连接，并接地；所述三相逆变桥驱动电路（402)分别与U相逆变桥臂（403)、V相逆变桥臂 (404)、W相逆变桥臂（405)连接，所述三相逆变桥驱动电路（402)与三相逆变桥驱动波形 发生器（401)连接。
9. 根据权利要求5所述一种电子束加速电源装置，其特征在于：所述所述高压油箱（5) 包括三相升压变压器（501)、高压整流桥（502)、光纤发射器（503)、帘栅电源（504)、偏栅 电源（505)、灯丝电源（506)、高压电子管V501、电感L501?L503、电容C501?C503、电阻 R501?R503、压敏电阻Ry501?Ry502,所述三相升压变压器（501)初级与三相矩形波逆 变器（4)的输出端相连接，三相升压变压器（501)次级与高压整流桥（502)交流输入端连 接，所述高压整流桥（502)正极与电感L501前端、C501 -端相接，所述高压整流桥（502) 负极与电感L502前端、C501另一端相接，所述电感L501后端与压敏电阻Ry501 -端、电容 C502 -端、电阻R502 -端和电感L503前端连接，电感L502后端分别与电阻R501 -端、电 容C502另一端、电阻R503 -端、压敏电阻Ry502 -端和高压电子管V501的阳极连接，所述 压敏电阻Ry501另一端与电阻R501另一端连接，并连接光纤发射器（503)，所述电阻R502 的另一端与电阻R503另一端连接，并与光纤发射器（503)连接，所述压敏电阻Ry502另一 端分别与电容C503 -端和高压电子管V501的阴极连接并接至后级电压调节器（6)的低压 端，所述电感L503后端与电容C503另一端连接并接至后级电压调节器（6)的高压端，所述 高压电子管V501的帘栅极接至帘栅电源（504)的输出端，所述高压电子管V501的偏栅极 接至偏栅电源（505)的输出端，所述高压电子管V501的灯丝电极接至灯丝电源（506)的输 出端。
10. 根据权利要求5所述一种电子束加速电源装置，其特征在于：所述后级电压调节器 (6)包括运算放大器IC601、低温漂电阻R601?R609、电容C601、二极管D601?D602,所 述低温漂电阻R601 -端与高压油箱（5)的电感L503后端连接，低温漂电阻R601另一端 分别与低温漂电阻R602 -端、低温漂电阻R604 -端连接，所述低温漂电阻R602的另一端 与低温漂电阻R603 -端连接并接地，低温漂电阻R603另一端连接高压油箱（5)的压敏电 阻Ry502的另一端，所述低温漂电阻R604的另一端分别与低温漂电阻R605 -端、二极管 D601的阴极、二极管D602的阳极和低温漂电阻R606 -端连接，所述低温漂电阻R605另一 端与给定信号发生器（12)连接，所述二极管D601的阳极与二极管D602的阴极、低温漂电 阻R607 -端连接并接地，所述低温漂电阻R606另一端连接运算放大器IC601的反相输入 端，所述低温漂电阻R607的另一端与运算放大器IC601的同相输入端连接，所述运算放大 器IC601的输出端与经低温漂电阻R609接至偏栅电源（505)的控制输入端，所述电容C601 和低温漂电阻R608串联接于运算放大器IC601的输出端和反相输入端之间；所述后级电压 调节器（6)处于一个由恒温控制器（7)控制的恒温环境中。
【文档编号】H02M1/14GK104052252SQ201410267554
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】韦寿祺, 李雪娇, 莫金海, 陈叙, 黎明, 崔九喜 申请人:桂林电子科技大学