一种稳压调节电路及用于倍压电路控制和稳定的电路的制作方法

本发明涉及电源稳定性控制领域，具体涉及一种稳压调节电路及用于倍压电路控制和稳定的电路。

背景技术：

光电倍增管在光谱分析、射线探测、环境检测等领域广泛应用，但光电倍增管使用过程中需要在光电倍增管各中间极施加不同高压，为其提供偏置电压，对电压稳定性要求很高。目前为光电倍增管提供偏置电压的方式主要有两种，即倍压式和电阻分压式。倍压式通过多级电容串联充电得到各极电压，静态功耗小；电阻分压式则采用高压模块输出高压，经电阻分压后得到各极电压，静态功耗较大。

目前由于倍压电路基准电压调节准确性和稳定性不足，致使倍压电路各级电压与光电倍增管所需电压存在偏差，影响光电倍增管输出信号，进而影响设备检测准确性。在使用光电倍增管时大多采用电阻分压式，但电阻分压式静态功耗较大，影响便携式设备续航能力。

因此，如何为光电倍增管提供准确、稳定、且静态功耗小的偏置电压一直是该领域的技术难题。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题提供一种稳压调节电路及用于倍压电路控制和稳定的电路。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于倍压电路控制和稳定的电路，包括：

升压整流电路，对接收到的信号进行升压和整流处理；

脉冲驱动电路，对升压整流电路的输出信号进行处理以给倍压电路提供倍压脉冲信号；

倍压电路，接收脉冲驱动电路的输出信号并对该输出信号进行倍压处理；

采样处理电路，对倍压电路的输出信号进行采样；

稳压调节电路，根据采样处理电路的输出信号和升压整流电路的输出信号对给定值信号进行调节、稳定并输出信号给升压整流电路；

振荡驱动电路，分别为稳压调节电路、脉冲驱动电路提供同步时钟信号、驱动脉冲信号。本方案理采用反馈调节原理，各稳压环节响应速度、调节准确性不同，相互配合，提高了倍压基准电压和最终高压调节的快速性和准确性，有效解决了现有倍压电路基准电压调节准确性和稳定性不足的问题。关于静态功耗，电阻分压式电路负载包括一系列分压电阻和光电倍增管，为保证光电倍增管工作线性度，分压电路静态工作电流需比光电倍增管输出最大电流高20倍以上，分压电阻造成的电路静态功耗较大；而本方案适用的倍压式电路采用电容充电，逐级倍压，负载只有光电倍增管，不存在电阻损耗，大大降低了电路静态功耗。

作为优选，所述稳压调节电路包括运算放大器和用于对运算放大器的输出信号进行稳压的开关稳压器，所述稳压调节电路至少还包括对运算放大器输出信号进行反馈的积分反馈电路、对升压整流电路输出信号进行反馈的微分反馈电路和对升压整流电路输出信号进行反馈的电阻反馈电路中的一种反馈电路。本方案的稳压调节电路采用积分反馈电路、微分反馈电路和电阻反馈电路实现内部PID调节技术，采样处理电路对倍压电路的输出实现反馈，两者结合实现多重反馈，提高电路的快速性、准确性和稳定性，确保负载的电压稳定。

进一步的，所述电阻反馈电路包括相串联且一非公共端接地、另一非公共端连接在升压整流电路输出端上的第六电阻和第七电阻，所述第六电阻和第七电阻的公共端连接在开关稳压器的输入端上。电阻反馈电路利用第六电阻和第七电阻对升压整流电路输出的倍压基准电压分压后输出到开关稳压管的输入端形成快速反馈，当升压整流电路输出的倍压基准电压明显波动时，可实现快速的初步稳定。

进一步的，所述积分反馈电路包括相串联且连接在运算放大器反相输入端和输出端之间的第一电容和第二电阻。高压给定值信号从运算放大器的反相输入端输入，当调节信号与给定值信号存在偏差时或高压给定值调整时，积分反馈电路准确给出调节信号，使升压整流电路输出的倍压基准电压始终准确跟随相应设定值。

进一步的，所述微分反馈电路包括相串联且一端连接在升压整流电路的输出端、另一端输出信号给运算放大器的同相输入端的第五电阻和第二电容。微分反馈电路将升压整流电路输出的倍压基准电压反馈到运算放大器的同相输入端，当升压整流电路输出的倍压基准电压出现微小波动时，通过微分环节形成调节信号，并通过运算放大器放大后输入到开关稳压器进行快速调节。

进一步的，所述运算放大器的同相输入端和微分反馈电路之间连接有反相波形反馈限制电路。

进一步的，所述反相波形反馈限制电路包括相互串联的两个二极管，两个二极管的公共端连接在微分反馈电路的输出端上。由于升压整流电路输出为脉宽不等的正向直流脉冲，为避免将不必要的脉冲下降沿负冲信号带入稳压电路，引起稳压电路波动，在反馈线路中设置两个串联二极管，将负冲信号接入地，而正向脉冲信号能够顺利进入稳压电路，参与稳定调节。采用两个串联二极管有效地避免了直流脉冲下降沿负冲信号的干扰，使电路更加稳定。

作为优选，为了提高带载能力，所述驱动电路为推挽结构驱动电路。

作为优选，为了简化电路结构，所述振荡驱动电路包括芯片MAX5075及其外围电路构成。

一种稳压调节电路，包括运算放大器和用于对运算放大器的输出信号进行稳压的开关稳压器，所述稳压调节电路至少还包括对运算放大器输出信号进行反馈的积分反馈电路、对外部信号进行反馈的微分反馈电路和对外部信号进行反馈的电阻反馈电路中的一种反馈电路。

本发明与现有技术相比，至少具有如下的优点和有益效果：

1、本发明采用反馈调节原理，各稳压环节响应速度、调节准确性不同，相互配合，提高了倍压基准电压和最终高压调节的快速性和准确性，有效解决了现有倍压电路基准电压调节准确性和稳定性不足的问题。

2、本发明的稳压调节电路采用采样积分反馈电路、微分反馈电路和电阻反馈电路实现内部PID调节技术，采样处理电路对倍压电路的输出实现反馈，两者结合实现多重反馈，提高电路的快速性、准确性和稳定性，确保负载的电压稳定。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明原理框图。

图2是本发明的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示的一种用于倍压电路控制和稳定的电路，包括：

升压整流电路，对接收到的信号进行升压和整流处理；

脉冲驱动电路，对升压整流电路的输出信号进行处理以给倍压电路提供倍压脉冲信号；

倍压电路，接收脉冲驱动电路的输出信号并对该输出信号进行倍压处理；

采样处理电路，对倍压电路的输出信号进行采样；

稳压调节电路，根据采样处理电路的输出信号和升压整流电路的输出信号对给定值信号进行调节、稳定并输出信号给升压整流电路；

振荡驱动电路，分别为稳压调节电路、脉冲驱动电路提供同步时钟信号、驱动脉冲信号。

实施例2

基于实施例1的方案，具体的，所述稳压调节电路包括运算放大器和用于对运算放大器的输出信号进行稳压的开关稳压器，所述稳压调节电路至少还包括对运算放大器输出信号进行反馈的积分反馈电路、对升压整流电路输出信号进行反馈的微分反馈电路和对升压整流电路输出信号进行反馈的电阻反馈电路中的一种反馈电路。

下面以具体电路图进行说明。

如图2所示，稳压调节电路包括运算放大器U1和开关稳压器U3，运算放大器的输出经第四电阻R4传送给开关稳压器，开关稳压器U3优选的可采用芯片LT1372；串联的第六电阻R6和第七电阻R7构成电阻反馈电路，将外部信号反馈给开关稳压器的输入端，在本电路中即将升压整流电路输出信号反馈给开关稳压器的输入端；串联的第一电容C1和第二电阻R2构成积分反馈电路，两端分别连接在运算放大器的输入端和反相输入端；串联的第五电阻R5和第二电容C2构成微分反馈电路，将外部信号反馈给运算放大器的同相输入端，在本电路中即将升压整流电路输出信号反馈给运算放大器的同相输入端；串联二极管D1构成反相波形反馈限制电路，微分反馈电路的输出端连接在两个串联二极管的公共端上，使得微分反馈仅在正相波形时进行。第三电容C3、第四电容C4和第八电阻构成开关稳压器U3的外围电路。

实施例3

在上述实施例的基础上，本实施例对振荡驱动电路进行优化，即振荡驱动电路包括芯片MAX5075，第二二极管D2、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第五电容C5构成芯片MAX5075的外围电路。采用该电路。利用芯片MAX5075既可产生稳压调节电路的同步时钟信号，也可产生脉冲驱动电路的驱动脉冲信号，相比于现有的利用两个芯片分别产生同步时钟信号和驱动脉冲信号，其不仅可大大简化电路结构，缩小电路体积，也可节约成本。

主要说明的是，本方案的采用处理电路、脉冲驱动电路、升压整流电路和倍压电路均为现有的很成熟的电路，故在图2中未具体体现。其中，脉冲驱动电路可采用推挽结构驱动电路，以提高负载能力。

综上，本实施例的方案采用积分反馈电路、微分反馈电路、电阻反馈电路的构成稳压调节电路的内部反馈环节；采用处理电路构成外部反馈环节，将处理后的反馈信号同微分反馈环节信号一起经第三电阻反馈运算放大器的同相输入端；两者结合反馈对倍压电路输出高压进行快速和稳定调节，有效的提高了倍压基准电压和最终高压调节的快速性和准确性，有效解决了现有倍压电路基准电压调节准确性和稳定性不足的问题，确保负载即光电倍增管电压稳定。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。