专利名称：便携组合式高压发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电气设备制造领域的便携式高压发生器。
在现代电气设备中，高压组合式电源是目前发展比较迅速的一种新型结构，它已广泛应用于雷达、X光机、电子显微镜及激光器等设备中。该电源的设计方案有多种。其中，采用工频输入，经变压器升压、倍压整流输出的高压电源，因工作频率低，变压器和倍压器均受绝缘强度的限制，体积大、成本高、整机笨重，因此一般只作为固定设备安装在实验室内。采用变频方式的高压组合式电源，虽可缩小电源的体积，便于携带和运输，且有利于电源小型化，但因变频器件多采用晶体管、电子管及晶闸管，因而电路设计复杂、可靠性差、操作维修也很不方便，因而不利于推广应用。
本实用新型的目的是向人们提供一种结构简单、造价低、输出功率大，体积小的便携组合式高压发生器，它是依据开关电源的有关理论，采用单VMOS管为开关管，而设计出的一种小型高压组合电源。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案便携组合式高压发生器，包括密封外壳(7)及高频升压变压器(2)，在绝缘密封外壳(7)内装有绝缘支架(4)及绝缘支架(8)，在绝缘支架(4)及绝缘支架(8)间构成的腔体内设有绝缘介质(6)，在绝缘支架(4)与外壳(7)间构成的另一腔体内设控制与开关电路主板(1)及与其相连的高频升压变压器(2)，控制与开关电路主板(1)具有A、B、C三个与供电电路相连的接头，与供电电路相接，高频升压变压器(2)与电缆线(3)相接并穿出绝缘支架(4)与倍加器模块(5)连接，模块(5)与模块(5)之间串联并固定在绝缘支架(4)与绝缘支架(8)上，与高压输出电缆D相接。
本实用新型的特点在于(1)电路设计简单，所用元器件数量少，造价低。(2)电源输出功率大，体积小，效率高，而且温度特性好，输出稳定特性高。高压输出0-150KV连续可调，输出功率大于150W。工作频率17kHz，大大缩小了电源体积，降低了整流器件在绝缘和容量方面的要求。(3)便携组合式高压发生器整机重量轻，便于移动、安装和维修，成本价在500元以内，选材方便，宜于生产。它可广泛作为各类示波管及核辐射探测器的高压电源，也可适用于作为空气负离子发生器、电子保鲜及小型静电除尘器、静电分离、静电植绒、静电喷涂等设备的高压直流电源。
下面将结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中模块的结构示意图。
图3是本实用新型的电路原理图。
参照图1，绝缘密封外壳7内装有绝缘支架4及绝缘支架8，在绝缘支架4及绝缘支架8间构成的腔体内设有绝缘介质6，在绝缘支架4与外壳7间构成的另一腔体内设控制与开关电路主板1及与其相连的高频升压变压器2，控制与开关电路主板1具有A、B、C三个与供电电路相连的接头，与供电电路相接，高频升压变压器2与电缆线3相接并穿出绝缘支架4与倍加器模块5连接，7个模块5紧密镶嵌并串联固定在绝缘支架4与绝缘支架8上，并与高压输出电缆D相接。
参照图2，模块5的两面分别具有插头9与插孔10。
参照图3，便携组合式高压发生器主要由变压器B1、开关管T4及R1、C3、D1构成开关主回路，集成脉宽调制器IC-TL494及其周围元件组成脉冲振荡控制电路，倍压整流滤波电路由电容C8-C14、二级管D3-D15组成，R10、W2、R7、C6、VT、R2、T1构成保护电路，C4、R11、D2为尖峰吸收回路。电路的工作过程是电源开通后，B点输入12V直流电压作为IC的供电电源。由IC组成的脉冲振荡器产生17kHz的触发脉冲，通过T2、T3组成的整形电路，经限流电阻R8加至T4的控制端栅极，改变电位器W1阻值可调整输出脉冲的占空比，电路振荡频率f由R5、C7决定，f＝1.1/(R5.C7)。开关电路的供电电源由A点输入的可调直流提供。当触发脉冲没到来时，T4截止，触发脉冲到来后，开关管T4导通，由此在升压变压器B1的次级产生高频电压信号，经B1升压，由倍压整流后输出高压提供给负载使用。C4、R11、D2组成尖峰吸收回路，保护开关管T4。电源正常工作时，VT呈截止状态。当便携式高压发生器由于某种原因出现放电或倍压整流电路电容，二级管损坏导致过流现象时，B1次级瞬间将流过极大电流，R10电位上升，VT的控制级将获得足够的触发电压而导通，IC第4脚电位升高，触发脉冲被切断，电源停止工作，高压输出降为零，从而保护了整个电路。具体的连接关系是直流电压输入A与电容C1正极、R1和C3并联后的一端及B1初级绕组的一端相连，二极管D1的负极串接于R1和C3并联后的另一端，正极接于B1初级绕组的另一端和开关管T4的漏级。C4、R11串联后与D2并联，D2负极端接T4漏极，另一端接地。直流电压输入端B与IC的8、11、12脚及T2的集电极相连，IC的14脚分别与W1、R2、R3的一端和T1的发射极相连，IC的4脚与T1的集电极、R4和R3串联的接点相连。R2另一端接于T1的基极和VT的正极，VT的门极接于C6和R7并联的一端及W2的一端，W2的另一端接于R10的一端和T4的源级。C5并联于VT的正负极间。C7和R5的一端分别接于IC的5、6脚，另一端接地。IC的9、10脚接于R6的一端和T2、T3的基极，T2、T3的发射极相连并接于R8的一端，R8的另一端与R9的一端和T4栅极相连，R4、R6的另一端、T3的集电极、R9、R10的另一端分别接地。B1的次级线圈接于由C8-C14、D3-D15组成的倍加器的两个输入端，其中线圈的一端接地，OUT为倍压器的输出端。
权利要求1.一种便携组合式高压发生器，包括密封外壳(7)及高频升压变压器(2)，其特征在于在绝缘密封外壳(7)内装有绝缘支架(4)及绝缘支架(8)，在绝缘支架(4)及绝缘支架(8)间构成的腔体内设有绝缘介质(6)，在绝缘支架(4)与外壳(7)间构成的另一腔体内设控制与开关电路主板(1)及与其相连的高频升压变压器(2)，控制与开关电路主板(1)具有A、B、C三个与供电电路相连的接头，与供电电路相接，高频升压变压器(2)与电缆线(3)相接并穿出绝缘支架(4)与倍加器模块(5)连接，模块(5)与模块(5)之间串联并固定在绝缘支架(4)与绝缘支架(8)上，与高压输出电缆D相接。
2.根据权利要求1所述的便携组合式高压发生器，其特征在于直流电压输入A与电容C1正极、R1和C3并联后的一端及B1初级绕组的一端相连，二极管D1的负极串接于R1和C3并联后的另一端，正极接于B1初级绕组的另一端和开关管T4的漏级，C4、R11串联后与D2并联，D2负极端接T4漏极，另一端接地。直流电压输入端B与IC的8、11、12脚及T2的集电极相连，IC的14脚分别与W1、R2、R3的一端和T1的发射极相连，IC的4脚与T1的集电极、R4和R3串联的接点相连。R2另一端接于T1的基极和VT的正极，VT的门极接于C6和R7并联的一端及W2的一端，W2的另一端接于R10的一端和T4的源级。C5并联于VT的正负极间，C7和R5的一端分别接于IC的5、6脚，另一端接地。IC的9、10脚接于R6的一端和T2、T3的基极，T2、T3的发射极相连并接于R8的一端，R8的另一端与R9的一端和T4栅极相连，R4、R6的另一端、T3的集电极、R9、R10的另一端分别接地，B1的次级线圈接于由C8-C14、D3-D15组成的倍加器的两个输入端，其中线圈的一端接地，OUT为倍压器的输出端。
3.根据权利要求1所述的便携组合式高压发生器，其特征在于所述的模块(5)由7块组成，紧密镶嵌串联固定在绝缘支架(4)与绝缘支架(8上，并与高压输出电缆D相接。
4.根据权利要求1所述的便携组合式高压发生器，其特征在于所述的模块5的两面分别具有插头(9)与插孔(10)。
专利摘要一种便携组合式高压发生器,包括密封外壳及高频升压变压器,在绝缘密封外壳内装有绝缘支架,在两个绝缘支架间构成的腔体内设有绝缘介质,在绝缘支架与外壳间构成的另一腔体内设主板及与其相连的升压变压器,主板具有A、B、C三个与供电电路相连的接头,与供电电路相接,升压变压器与电缆线相接并穿出绝缘支架与倍加器模块连接,模块间串联并固定在两个绝缘支架上。该产品用于电气设备制造领域,其结构简单,输出功率大,温度特性好。
文档编号H02M7/217GK2443538SQ0025246
公开日2001年8月15日 申请日期2000年10月11日 优先权日2000年10月11日
发明者邓玉福, 丁言镁, 李履平, 朱明光, 赵子夫, 刘天华 申请人:邓玉福