一种电子束偏转控制电路、方法及高压发生器与流程

本发明涉及高压发生器，具体涉及一种电子束偏转控制电路、方法及高压发生器。

背景技术：

1、高压发生器主要用于为外部接入设备提供直流高压电源，广泛应用于医疗设备，例如：数字化直接成像系统(digital radiography，简称dr)、电子计算机断层扫描(computed tomography,简称ct)等。

2、可以利用高压发生器中设置的磁场偏转系统，控制真空器件内电子束的偏转，电子束可以根据磁场偏转系统产生的磁场方向实现对称或非对称偏转。目前磁场偏转系统大多采用电源为电流源的拓扑电路，输出恒定电流来实现电子束的对称或非对称偏转。而针对采用电压源来实现电子束的对称或非对称偏转的拓扑电路目前还没有。因此，目前亟需一种电压型拓扑的电子束偏转控制电路。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决现有技术中利用电流型拓扑控制磁场方向的电路所存在的技术问题，从而提供一种电子束偏转控制电路、方法及高压发生器。

2、根据第一方面，本发明实施例提供了一种电子束偏转控制电路，包括：

3、第一电压源模块，第一端与供电电源连接，第二端用于输出正向电压，所述正向电压为所述第一电压源模块的第二端相对于参考地之间的电压；

4、第一可控开关q1，第一端与所述第一电压源模块的第二端连接，所述第一可控开关q1的第二端与磁场发生装置的第一端连接，所述磁场发生装置的第二端与所述参考地连接；

5、在所述第一电压源模块输出所述正向电压，且所述第一可控开关q1导通时，电流从所述磁场发生装置的第一端流向所述磁场发生装置的第二端；

6、第二电压源模块，第一端与所述供电电源连接，第二端用于输出负向电压，所述负向电压为所述第二电压源模块的第二端相对于所述参考地之间的电压；

7、第二可控开关q2，第一端与所述磁场发生装置的第一端连接，所述第二可控开关q2的第二端与所述第二电压源模块的第二端连接；

8、在所述第二电压源模块输出所述负向电压，且所述第二可控开关q2导通时，电流从所述磁场发生装置的第二端流向所述磁场发生装置的第一端；

9、其中，所述第一可控开关q1与所述第二可控开关q2分时导通。

10、可选地，所述电子束偏转控制电路，还包括：

11、第三可控开关q3，第二端与所述磁场发生装置的第二端连接；

12、第一二极管d1，阳极与所述第三可控开关q3的第一端连接，阴极与所述磁场发生装置的第一端连接；

13、在所述第一可控开关q1、第二可控开关q2均断开，且电流从所述磁场发生装置的第二端流出时，所述第三可控开关q3、所述第一二极管d1与所述磁场发生装置形成续流回路。

14、可选地，所述电子束偏转控制电路，还包括：

15、第四可控开关q4，第二端与所述磁场发生装置的第二端连接；

16、第二二极管d2，阳极与所述磁场发生装置的第一端连接，阴极与所述第四可控开关q4的第一端连接；

17、在所述第一可控开关q1、第二可控开关q2均断开，且电流从所述磁场发生装置的第一端流出时，所述第四可控开关q4、所述第二二极管d2与所述磁场发生装置形成续流回路。

18、可选地，所述电子束偏转控制电路，还包括：

19、双向瞬态抑制二极管，一端与所述磁场发生装置的第一端连接、另一端与所述磁场发生装置的第二端连接。

20、可选地，所述第一电压源模块采用隔离dc/dc电路、buck电路、boost电路中的任意一种。

21、可选地，所述第二电压源模块采用buck-boost电路或反激电路。

22、可选地，所述第二电压源模块采用所述buck-boost电路时，包括：

23、第五可控开关q5，第一端作为所述供电电源的输入端；

24、第三二极管d3，阴极与所述第五可控开关q5的第二端连接，阳极与所述第二可控开关q2的第二端连接；

25、第一电感l1，第一端与所述第五可控开关q5的第二端连接，第二端与所述参考地连接；

26、第一电容c1，第一端与所述第三二极管d3阳极连接，第二端与所述参考地连接。

27、可选地，所述电子束偏转控制电路，还包括：

28、控制模块，分别与所述第一可控开关q1、所述第二可控开关q2、所述第三可控开关q3、所述第四可控开关q4的控制端连接；其中，所述第一可控开关q1、所述第二可控开关q2、所述第三可控开关q3、所述第四可控开关q4均为全控型功率半导体器件。

29、根据第二方面，本发明实施例提供了一种电子束偏转控制方法，适用于上述的电子束偏转控制电路，所述方法包括：

30、所述电子束偏转控制电路处于初始状态时，控制第一可控开关q1导通，电流从磁场发生装置的第一端流向所述磁场发生装置的第二端，其中，所述初始状态为第一可控开关q1、第二可控开关q2、第三可控开关q3、第四可控开关q4均处于断开状态；

31、在所述第一可控开关q1断开前，控制所述第三可控开关q3导通；

32、在所述第三可控开关q3导通后，断开所述第一可控开关q1，所述第三可控开关q3、第一二极管d1与所述磁场发生装置形成续流回路；

33、在所述第三可控开关q3断开前，控制所述第二可控开关q2导通；

34、在所述第二可控开关q2导通后，断开所述第三可控开关q3，电流从所述磁场发生装置的第二端流向所述磁场发生装置的第一端；

35、在所述第二可控开关q2断开前，控制所述第四可控开关q4导通；

36、在所述第四可控开关q4导通后，断开所述第二可控开关q2，所述第四可控开关q4、第二二极管d2与所述磁场发生装置形成续流回路。

37、根据第三方面，本发明实施例提供了一种高压发生器，包括上述的电子束偏转控制电路。

38、本发明技术方案，具有如下优点：

39、本发明提供一种电子束偏转控制电路是针对电压源的电压型拓扑结构，通过控制输出的正向电压与负向电压，来改变流经磁场发生装置的电流方向。还可以通过控制输出的正向电压与负向电压的大小相同或不等，实现对称或不对称。另外，与电流型拓扑相比，一方面，电压型拓扑器件的选择范围大，因此选择难度低；另一方面，电压型拓扑不需要功率电感，因此有利于提高功率密度。综上所述，本实施例中提供的电压型拓扑结构的电子束偏转控制电路设计成本低、且功率密度高。

技术特征：

1.一种电子束偏转控制电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电子束偏转控制电路，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的电子束偏转控制电路，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子束偏转控制电路，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1-3中任一项所述的电子束偏转控制电路，其特征在于，所述第一电压源模块采用隔离dc/dc电路、buck电路、boost电路中的任意一种。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的电子束偏转控制电路，其特征在于，所述第二电压源模块采用buck-boost电路或反激电路。

7.根据权利要求6所述的电子束偏转控制电路，其特征在于，所述第二电压源模块采用所述buck-boost电路时，包括：

8.根据权利要求3所述的电子束偏转控制电路，其特征在于，还包括：

9.一种电子束偏转控制方法，其特征在于，应用于权利要求3的所述电子束偏转控制电路，所述方法包括：

10.一种高压发生器，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的电子束偏转控制电路。

技术总结
本发明提供了一种电子束偏转控制电路，包括：第一电压源模块，第一端与供电电源连接，第二端用于输出正向电压；第一可控开关，第一端与第一电压源模块的第二端连接，第一可控开关的第二端与磁场发生装置的第一端连接，磁场发生装置的第二端与参考地连接；在第一电压源模块输出正向电压、第一可控开关导通时，电流从磁场发生装置的第一端流向第二端；第二电压源模块，第一端与供电电源连接，第二端用于输出负向电压；第二可控开关，第一端与磁场发生装置的第一端连接，第二端与第二电压源模块的第二端连接；在第二电压源模块输出负向电压、第二可控开关导通时，电流从磁场发生装置的第二端流向第一端。该控制电路设计成本低、功率密度高。

技术研发人员：刘忠奇,丁鹏岭,范声芳,何杰,胡华刚
受保护的技术使用者：苏州博思得电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13