一种电子枪电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电子枪电源，其特征在于：所述的电子枪电源包括稳压电源板连接脉冲板后再通过电子枪变压器接入负载；电源控制板接入脉冲板实现对电子枪的控制。本实用新型不仅能够满足加速管的电压输出要求，而且电源本身体积小、造价低、易检修、适用范围广且可实现双能输出的电子枪电源。
【专利说明】
一种电子枪电源
技术领域
[0001]本实用新型涉及直线电子加速器的技术改进，特别涉及一种电子枪电源。
【背景技术】
[0002]在直线电子加速器行业，电子枪电源是必不可少的。它是直线电子加速器系统中最重要的几个环节之一，也是直接影响系统能量输出的最后一个环节。甚至可以说，电子枪电源的好坏将直接决定整个系统的工作效率和能效比。
[0003]通常使用的电子枪电源，是通过将市电交流220V整流成直流电压然后通过脉冲变压器对电压进行再次提升，最终达到加速管电子枪电压使用要求。由于电子枪初级是由市电交流220V整流输出，初级电压会相对较低，要满足电子枪输出的十几甚至几十kV的高压要求，脉冲变压器的变比会很高，这对电子枪变压器的制作工艺要求会非常高，变压器的体积也相应增大，变相增加了整个电源的生产和设计成本，而且电源的工作效率也不高。由于传统模式的电子枪电源输出的较单一，只针对性的满足固定参数的电压输出要求，电源的实用性和适应性相对较差，不符合现在主流电源模块化的设计思路，电路的工作原理也较为落后。
[0004]针对上述问题，提供一种新型的电子枪电源，在满足加速管电压输出要求的前提下，降低生产成本是现有技术需要解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种电子枪电源，在满足加速管电压输出要求的前提下，降低生产成本。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种电子枪电源，其特征在于:所述的电子枪电源包括稳压电源板连接脉冲板后再通过电子枪变压器接入负载；电源控制板接入脉冲板实现对电子枪的控制。
[0007]所述的稳压电源板包括交流220V整流后通过变压器的单端反激电路耦合到变压器次级，电压基准由两个电位器分压取样得到的电压信号分别送至多路复用器，然后送给运放和输出电压的取样信号进行比较。
[0008]所述的稳压电源板被设有控制芯片Al，控制芯片Al的D脚连接内部MOSFET的漏极，在启动时可通过内部高压开关电流提供内部偏置电流。
[0009]所述的脉冲板包括小枪脉冲板连接大枪脉冲电路;小枪脉冲板中稳压电源板的输入电压依次通过限流电阻、三极管V1、变压器Tl的初级线圈、变压器T3、T2的次级线圈，形成一个完整的回路；
[0010]大枪脉冲电路，为两块或多块的脉冲板串联同时工作，稳压电源板的输入电压分别经过变压器Τ2、Τ3的初级线圈、三极管V2、V3和限流电阻，最终回到变压器Τ2、Τ3的初级线圈形成完整的放电回路;变压器1233的次级线圈上同时耦合一个从12:733:7)到12:11、Τ3:11的电压，两个同向叠加的感应电压经过变压器Tl的初级线圈对地形成回路。
[0011]—种电子枪电源，由于采用上述的结构，本实用新型不仅能够满足加速管的电压输出要求，而且电源本身体积小、造价低、易检修、适用范围广且可实现双能输出的电子枪电源。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明；
[0013]图1为本实用新型一种电子枪电源的结构框图；
[0014]图2为本实用新型一种电子枪电源中稳压电源板的电路图；
[0015]图3为本实用新型一种电子枪电源中脉冲板的电路图；
[0016]在图1中，1、稳压电源板;2、脉冲板;3、电子枪变压器;4、电源控制板;5、负载。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型包括稳压电源板I连接脉冲板2后再通过电子枪变压器3接入负载5;电源控制板4接入脉冲板2实现对电子枪的控制。如图1所示，稳压电源板I采用交流220V整流后利用变压器的单端反激电路耦合到变压器次级，电压基准由两个电位器分压取样得到的电压信号分别送至MAX329的2、8脚，然后送给运放和输出电压的取样信号进行比较，最终达到稳压的效果。在MAX329的6脚输入PffM信号，可通过改变PffM信号的占空比来实现两个电压基准间的电压输出调节。同时在输出端采样一个电压信号，该信号通过比较器跟电压基准信号进行比较，该比较器的输出电平，作为过压故障的信号输出。当电压取样大于电压基准时，就会送出一个故障信号，电源就会报故障，切断稳压电源板的输入，使系统安全断电。脉冲板2分为两种，一种为低能电源板，由一块小枪电源板单独工作;一种为大枪电源板，由两块或多块电源板输出电压叠加作为最终输出。脉冲板以稳压电源板的输出作为输入。两块电源板均以MOSFET开关管作为放电开关，由电源控制板4提供驱动信号。通过切换大小枪驱动信号来实现电子枪电源输出的双能切换。并且，为了控制驱动信号工作的更加可靠和准确，在电源控制板4上对大小枪电源板驱动信号进行自锁和互锁，确保在低能档的输出驱动信号时，高能档的驱动信号被屏蔽;高能档的驱动信号输出时，低能档的驱动信号被屏蔽。同样的，也可以通过调节电源控制板4内部电路，实现高低能驱动信号交替输出，这时电子枪电源最终输出的电压波形则会出现幅值大小交替的现象，即是所谓的双能模式。
[0018]图2中，交流220V经过整流稳压至300V，通过变压器Tl单端反激放电耦合到变压器次级，Al芯片的D脚连接内部MOSFET的漏极，在启动时可通过内部高压开关电流提供内部偏置电流。当比较器I工作输出高电平时，驱动内部的MOSFET开通进行放电。在正常状态下，比较器2输出高电平，当比较器2输出为低电平时就会报Fau 11故障。
[0019]图3中，小枪脉冲板的直流电压j为稳压电源板输出的直流电压。不难看出，输入的直流电压的大小将直接影响到脉冲板输出电压脉冲幅值的大小。当Drivl的驱动信号为高电平时，Vl导通，直流电压_1通过限流电阻、Vl、T1变压器的初级线圈、T3、T2变压器的次级线圈，形成一个完整的回路，此时Tl变压器的次级负载R上也会耦合一个相应的电压，当Drivl驱动信号为低电平时，Vl关断，负载电阻R上的电压也相应降低至低电平。以上的电路就是现在常用的一种电子枪电源的实现方式，由于直流电压_1的电压较低，所以Tl变压器输出的脉冲电压的幅值将直接由变压器本身的变比决定。图3中的大枪脉冲电路可以由两块或多块的脉冲板同时工作，现以两块脉冲板同时工作为例，简单阐述该电路的工作原理。由于两电路中两块脉冲板的驱动信号都为Driv2，所以V2和V3在理论上是同步动作的。当Driv2驱动信号为高电平时，直流电压_2(直流电压_3)将分别经过T2(T3)变压器的初级线圈、V2(V3)、限流电阻，最终回到Τ2(Τ3)变压器的初级线圈形成完整的放电回路。同时，Τ2(Τ3)变压器的次级线圈上同时耦合一个从Τ2:7(Τ3:7)到Τ2:11(Τ3:11)的电压，两个同向叠加的感应电压经过Tl的初级线圈对地形成回路，耦合到Tl的次级回路，负载R两端产生一个高压，当Driv2的驱动信号为低电平时，在此时负载R上的电压也会相应降低至低电平。所以在驱动信号不停发出的时间内，负载电阻R两端将会产生一个脉宽受Driv2驱动宽度影响的正向的脉冲电压。此时，在直流电压一致的情况下，大枪脉冲电路电路的最终输出电压将是小枪脉冲电路电路中输出电压的2倍，并且可通过增加脉冲板的数量来实现电源输出电压的倍增，大大增加了电源输出电压的适用性和可调性。并且在增加电子枪脉冲变压器初级输入电压的同时，也可以相对降低脉冲变压器的变比，减小高变比脉冲变压器的设计难度。所以，该电源可以更好的满足市场上不同种类的电子枪的使用需求，电路的设计也更加科学合理，更加符合目前电源模块化、通用化的设计理念，实现多用的功能。
[0020]由于DriVl、DriV2的驱动信号进行了自锁和互锁的限制，当要使用低能档的电子枪电压时，可通过调节控制电源电路上相关参数，使Drivl驱动信号产生；当要使用高能档的电子枪电压时，可通过调节控制电源电路上相关参数，使Driv2驱动信号产生;若按照一定的频率来回切换高低能档，在变压器Tl次级回路中负载电阻R上将会产一个电压幅值随着驱动信号不停切换而高低变换的电压脉冲，即实现了电源双能输出。电子枪电压输出的脉冲电压的幅值，可以通过手动调节稳压电源板中电位器电压基准来调节双能时的电压上限和下限值，也以通过PWM信号的占空比来调节电源输出的。输出电压的脉冲宽度可以通过调节驱动信号的宽度来做相应调节。
[0021]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电子枪电源，其特征在于:所述的电子枪电源包括稳压电源板(I)连接脉冲板(2)后再通过电子枪变压器(3)接入负载(5);电源控制板(4)接入脉冲板(2)实现对电子枪的控制;所述的脉冲板(2)包括小枪脉冲板连接大枪脉冲电路;小枪脉冲板中稳压电源板的输入电压依次通过限流电阻、三极管V1、变压器Tl的初级线圈、变压器T3、T2的次级线圈，形成一个完整的回路;大枪脉冲电路，为两块或多块的脉冲板串联同时工作，稳压电源板的输入电压分别经过变压器Τ2、Τ3的初级线圈、三极管V2、V3和限流电阻，最终回到变压器Τ2、Τ3的初级线圈形成完整的放电回路;变压器Τ2的次级线圈上同时耦合一个从Τ2:7到Τ2:11的电压;变压器Τ3的次级线圈上同时耦合一个从Τ3:7到Τ3:11的电压，两个同向叠加的感应电压经过变压器Tl的初级线圈对地形成回路。2.根据权利要求1所述的一种电子枪电源，其特征在于:所述的稳压电源板(I)包括交流220V整流后通过变压器的单端反激电路耦合到变压器次级，电压基准由两个电位器分压取样得到的电压信号分别送至多路复用器，然后送给运放和输出电压的取样信号进行比较。3.根据权利要求1所述的一种电子枪电源，其特征在于:所述的稳压电源板(I)被设有控制芯片Al，控制芯片Al的D脚连接内部MOSFET的漏极，在启动时可通过内部高压开关电流提供内部偏置电流。
【文档编号】H01J29/48GK205544906SQ201521105423
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月25日
【发明人】杨志, 史中梁, 李娟 , 陶征斌, 章贤胜, 王宗涛
【申请人】芜湖科伟兆伏电子有限公司