具有光信号触发控制功能的高压电源系统的制作方法

本实用新型涉及高压电源技术领域，更为具体地，涉及一种具有光信号触发控制功能的高压电源系统。

背景技术：

高压电源的输出电压可达上千伏特，甚至高达上万伏特或更高，常用于x光机高压电源，激光高压电源，光谱分析高压电源，无损探伤高压电源，半导体制造设备高压电源等。目前，市场上的高压电源系统大都存在体积大，转换效率低，安全性及灵敏度不是很高等问题。但是，高压电源除了基本的电源功能以外，辅助功能较少，没有充电达值后的同步触发光信号输出功能，存在响应速度慢等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有光信号触发控制功能的高压电源系统，具有充电达值后的同步触发光信号输出功能，响应速度快，且实现了电压及电流设定与显示，充电及泄放操作控制，mcu通过光纤串行接口与上位机通讯，实现充电参数的设置、各种控制操作以及状态与数据的实时刷新，具有体积小，转换效率高等优点，提高了安全性和灵敏度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有光信号触发控制功能的高压电源系统，包括上位机、usb转光纤接口模块、高压电源、光电转换模块、高压脉冲发生器和放电负载；所述上位机的usb接口与所述usb转光纤接口模块的输入端连接，所述usb转光纤接口模块的输出端与高压电源的输入端连接，所述高压电源的光信号触发输出端与光电转换模块的输入端连接，所述光电转换模块的输出端与高压脉冲发生器的输入端连接，所述高压脉冲发生器的输出端与放电开关的输入端连接，所述放电开关的输出端与放电负载的输入端连接。

进一步的，所述高压电源包括mcu装置和正高压系统，所述正高压系统与mcu装置连接；

所述正高压系统包括正边控制模块、第一移相pwm产生模块、第一谐振全桥逆变模块、第一变压器、第一倍压模块、第一电压电流取样模块；正边控制模块的输入输出端与mcu装置的输入输出端连接，正边控制模块的输出端与第一移相pwm产生模块的输入端连接，第一移相pwm产生模块的输出端与第一谐振全桥逆变模块的输入端连接，第一谐振全桥逆变模块的输出端与第一变压器的输入端连接，第一变压器的输出端与第一倍压模块的输入端连接，第一倍压模块的输出端与第一电压电流取样模块的输入端连接，第一电压电流取样模块的输出端与正边控制模块的输入端连接；所述mcu装置包括avr微控制器。

进一步的，所述高压电源包括负高压系统，所述负高压系统分别与mcu装置连接；所述负高压系统包括负边控制模块、第二移相pwm产生模块、第二谐振全桥逆变模块、第二变压器、第二倍压模块、第二电压电流取样模块；负边控制模块的输入输出端与mcu装置的输入输出端连接，负边控制模块的输出端与第二移相pwm产生模块的输入端连接，第二移相pwm产生模块的输出端与第二谐振全桥逆变模块的输入端连接，第二谐振全桥逆变模块的输出端与第二变压器的输入端连接，第二变压器的输出端与第二倍压模块的输入端连接，第二倍压模块的输出端与第二电压电流取样模块的输入端连接，第二电压电流取样模块的输出端与负边控制模块的输入端连接。

进一步的，包括高压机柜装置，在所述高压机柜装置中分别安装有所述正高压系统和所述负高压系统，所述正高压系统和所述负高压系统各为一套独立的硬件系统，集中安装在同一个高压机柜装置中。

进一步的，包括三相ac380v50hz市电电源模块，所述三相ac380v50hz市电电源模块与第一emi模块连接，所述三相ac380v50hz市电电源模块与第二emi模块连接。

进一步的，包括第一不控整流电路模块和第二不控整流电路模；第一emi模块与第一不控整流电路模块连接，第一不控整流电路模块与第一谐振全桥逆变模块连接；第二emi模块与第二不控整流电路模块连接，第二不控整流电路模块与第二谐振全桥逆变模块连接。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过上位机、usb转光纤接口模块、高压电源、光电转换模块、高压脉冲发生器和放电负载等，具有充电达值后的同步触发光信号输出功能，响应速度快，且实现了电压及电流设定与显示，充电及泄放操作控制，mcu通过光纤串行接口与上位机通讯，实现充电参数的设置、各种控制操作以及状态与数据的实时刷新，具有体积小，转换效率高等优点，提高了安全性和灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的高压电源的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在对实施例进行描述之前，需要对一些必要的术语进行解释。例如：

若本申请中出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，下文所讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本实用新型的教导。应当理解的是，若提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。

在本申请中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本实用新型的限定，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式意图也包括复数形式。

当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。

如图1，2所示，一种具有光信号触发控制功能的高压电源系统，包括上位机、usb转光纤接口模块、高压电源、光电转换模块、高压脉冲发生器和放电负载；所述上位机的usb接口与所述usb转光纤接口模块的输入端连接，所述usb转光纤接口模块的输出端与高压电源的输入端连接，所述高压电源的光信号触发输出端与光电转换模块的输入端连接，所述光电转换模块的输出端与高压脉冲发生器的输入端连接，所述高压脉冲发生器的输出端与放电开关的输入端连接，所述放电开关的输出端与放电负载的输入端连接。

进一步的，所述高压电源包括mcu装置和正高压系统，所述正高压系统与mcu装置连接；

所述正高压系统包括正边控制模块、第一移相pwm产生模块、第一谐振全桥逆变模块、第一变压器、第一倍压模块、第一电压电流取样模块；正边控制模块的输入输出端与mcu装置的输入输出端连接，正边控制模块的输出端与第一移相pwm产生模块的输入端连接，第一移相pwm产生模块的输出端与第一谐振全桥逆变模块的输入端连接，第一谐振全桥逆变模块的输出端与第一变压器的输入端连接，第一变压器的输出端与第一倍压模块的输入端连接，第一倍压模块的输出端与第一电压电流取样模块的输入端连接，第一电压电流取样模块的输出端与正边控制模块的输入端连接；所述mcu装置包括avr微控制器。

进一步的，所述高压电源包括负高压系统，所述负高压系统分别与mcu装置连接；所述负高压系统包括负边控制模块、第二移相pwm产生模块、第二谐振全桥逆变模块、第二变压器、第二倍压模块、第二电压电流取样模块；负边控制模块的输入输出端与mcu装置的输入输出端连接，负边控制模块的输出端与第二移相pwm产生模块的输入端连接，第二移相pwm产生模块的输出端与第二谐振全桥逆变模块的输入端连接，第二谐振全桥逆变模块的输出端与第二变压器的输入端连接，第二变压器的输出端与第二倍压模块的输入端连接，第二倍压模块的输出端与第二电压电流取样模块的输入端连接，第二电压电流取样模块的输出端与负边控制模块的输入端连接。

进一步的，包括高压机柜装置，在所述高压机柜装置中分别安装有所述正高压系统和所述负高压系统，所述正高压系统和所述负高压系统各为一套独立的硬件系统，集中安装在同一个高压机柜装置中。

进一步的，包括三相ac380v50hz市电电源模块，所述三相ac380v50hz市电电源模块与第一emi模块连接，所述三相ac380v50hz市电电源模块与第二emi模块连接。

进一步的，包括第一不控整流电路模块和第二不控整流电路模；第一emi模块与第一不控整流电路模块连接，第一不控整流电路模块与第一谐振全桥逆变模块连接；第二emi模块与第二不控整流电路模块连接，第二不控整流电路模块与第二谐振全桥逆变模块连接。

实施例1

如图1，2所示，本领域技术人员可将本实用新型作为一种具有光信号触发控制功能的高压电源系统进行实施，在本实施例中，如图1所示，设置有上位机、usb转光纤接口模块、高压电源、光电转换模块、高压脉冲发生器和放电负载；上位机的usb接口与usb转光纤接口模块的输入端连接，usb转光纤接口模块的输出端与高压电源的输入端连接，高压电源的光信号触发输出端与光电转换模块的输入端连接，光电转换模块的输出端与高压脉冲发生器的输入端连接，高压脉冲发生器的输出端与放电开关的输入端连接，放电开关的输出端与放电负载的输入端连接。

在该实施例中，本领域技术人员还可以设置有充电电阻、泄放组件、被充电容和接地桩；上位机的usb接口与usb转光纤接口模块连接，usb转光纤接口模块与高压电源的输入端连接，高压电源的高压输出端与充电电阻的一端连接，充电电阻的另一端与泄放组件的一端连接，且充电电阻的另一端与被充电容的一端连接，被充电容的另一端与接地桩连接，泄放组件的另一端与高压电源的泄放信号输出端连接，接地桩与高压电源连接。

在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的组成，结构或部件，均在本实用新型的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”均是广义含义，本领域技术人员应作广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，或整体地连接，或局部地连接，可以是机械连接，也可以是电性连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通等，对于本领域的技术人员来说，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义，即，文字语言的表达与实际技术的实施可以灵活对应，本实用新型的说明书的文字语言(包括附图)的表达不构成对权利要求的任何单一的限制性解释。

本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。在以上描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的技术，例如具体的施工细节，作业条件和其他的技术条件等。