本实用新型涉及一种电子管灯丝电源供电电路，具体涉及弗兰克-赫兹实验及金属逸出功实验电子管灯丝电源供电电路。
背景技术：
电子管实验系统中除了加速电场外，往往还需要进行灯丝加热操作，这使得灯丝供电部分一方面同样需要较高精度的偏置调节，另一方面还需要有能力输出交大电流。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型提出电子管灯丝电源供电电路，所述电路由PWM产生电路，基准比较调节电路，差分采样电路，变压器电路，输出整流滤波电路，短路及过载保护，输出过压保护组成；
PWM产生电路由电压管理芯片N302产生PWM波形，经过MOS整形后，将功率PWM波形送入变压器电路；
变压器电路，将功率PWM脉冲电压，变比为所需幅度的PWM波形。
输出整流滤波电路，将变压器输出的PWM波形，整流后滤波，得到所需要的直流电压。差分采集输出分压信号，经基准比较调节电路与差分采集返回的电压信号做比较，将比较后的调节信号，送入PWM产生电路，调节PWM波形的脉冲宽度，以间接完成采集调整稳压的作用。因为涉及较大电流输出，因此该部分的短路及过载保护的设计较为重要，保护电路由比较器N304B(LM393)电路组成，该比较器检测开关MOS管的电流，当电流大于预设定值时，比较器动作，关闭MOS管的PWM波形，以达到过载保护的目的，过载解除后，MOS管的PWM波形恢复工作。当输出长时间短路或过载，比较器关闭MOS管一定时间后，N304A比较器动作，关闭电压管理芯片N302，以达到短路保护的目的。输出过压保护的组成，由ZD301及光耦N301电路组成，与N303A的基准比较稳压电路处于并行工作状态，当基准比较稳压电路故障时，过压保护电路起到限定输出电压的作用，以起到过压保护的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示为本实用新型的电子管灯丝电源供电电路，所述电路由PWM产生电路，基准比较调节电路，差分采样电路，变压器电路，输出整流滤波电路，短路及过载保护，输出过压保护组成；
PWM产生电路由电压管理芯片N302产生PWM波形，经过MOS整形后，将功率PWM波形送入变压器电路；
变压器电路，将功率PWM脉冲电压，变比为所需幅度的PWM波形。
输出整流滤波电路，将变压器输出的PWM波形，整流后滤波，得到所需要的直流电压。差分采集输出分压信号，经基准比较调节电路与差分采集返回的电压信号做比较，将比较后的调节信号，送入PWM产生电路，调节PWM波形的脉冲宽度，以间接完成采集调整稳压的作用。因为涉及较大电流输出，因此该部分的短路及过载保护的设计较为重要，保护电路由比较器N304B(LM393)电路组成，该比较器检测开关MOS管的电流，当电流大于预设定值时，比较器动作，关闭MOS管的PWM波形，以达到过载保护的目的，过载解除后，MOS管的PWM波形恢复工作。当输出长时间短路或过载，比较器关闭MOS管一定时间后，N304A比较器动作，关闭电压管理芯片N302，以达到短路保护的目的。输出过压保护的组成，由ZD301及光耦N301电路组成，与N303A的基准比较稳压电路处于并行工作状态。
该供电电路的具体结构如下：
二极管D302的输入端、电阻R303、电容C303、电阻R304、电容CV301依次并联后与地连接；
二极管D302的输出端依次与电连接容C321、芯片N301，电阻R305并联在电容C321的两端；
电阻R303连接电压管理芯片N302的DC管脚；
电容C303连接电压管理芯片N302的CT管脚；
电阻R304连接电压管理芯片N302的RT管脚；
电压管理芯片N302的GND管脚接地；
电压管理芯片N302的C1端、Vcc端、C2端连接+12V电源输入，且C1端与电容CV301连接；
电压管理芯片N302的OC端接地，Vref端与电容C305连接后接地，且电阻R305和电容C321并联后和芯片N301相连之前，与电压管理芯片N302的Vref管脚和电容C305之间的连线存在连接；
电压管理芯片N302的AEA端和BEA端连接+5V电压，AEA+端和BEA+端接地；
+24V电源电压输入电阻RV301的A端，电阻RV301的B端连接在二级管ZDV301的输出端和运算放大器N303A电源输入端之间，电容CV303并联在二极管ZDV301的两端；
+18V电源电压输入电阻RV302的A端，电阻RV302的B端连接在二级管ZDV302的输入端和运算放大器N303A电源输入端之间，电容CV304并联在二极管ZDV302的两端；
二极管ZDV301的输入端和ZDV302的输出端接地；
运算放大器N303A的正相输入端依次连接电阻R310和运算放大器N303B的输入端；运算放大器N303A的反相输入端连接二极管D305输入端，二极管D305输出端连接运算放大器N303A的输出端；
电阻R309连接在运算放大器N303A的反相输入端的二极管D305输入端之间，并依次连接电容C306、电阻R305、二极管D304的输出端、二极管D303的输入端以及电压管理芯片N302的CONP端；
电阻R307的一端连接+12V的电源电压，另一端连接在二极管D303和D304之间；二极管ZD302的输出端连接在二极管D303和D304之间；电阻R306和电容C302关联后连接在二极管D303的输入端以及电压管理芯片N302的CONP端之间，电阻R306和电容C302各自的另一端以及二极管ZD302的输入端均接地；
电阻R311和R312均连接在运算放大器N303A的反相输入端和二极管D305之间，电阻R311的另一端接DA4，电阻R312的另一端接地；
电阻R313和电容C307并联后一端连接在运算放大器N303B的输出端，另一端连接在运算放大器N303B的反相输入端和电阻R314之间；电阻R314的另一端连接XS302的第二端子；电阻R316的电容C309关联后连接在运算放大器N303B的正相输入端和电阻R315之间，并且电阻R316的电容C309的各自的另一端均接地；
电阻R315的另一端与电容C313连接后再连接XS302的第二端子，电阻R317并联连接在电容C313两端；
XS302的第一端子连接滤波电感L302后再连接双向触发二极管STPS3030；
电容C312的一端连接在滤波电感L302和双向触发二极管STPS3030之间，另一端连接变压器T501；
电容C310、电阻R315以及电容C311依次串联后连接变压器T501；
XS301的第一端子连接电容C315，XS315的第二端子连接电感L301，电容C316并联在XS301的第一端子和第二端子之间，并与第端子连接后接地；
电感L301连接变压器T501，电容C314串联二级管D307后连接在T501的两端；电阻R319并联在电容C314的两端；
电阻R320串联采集电阻RL301-1后并联电容CY1组成的电路连接在变压器T501的两端；采样电阻RL301-1和电容CY1在并联点处接地；
电阻R321的一端连接变压器T501，另一端串联电容C317后接地；
运算放大器N304B的反相输入端连接连接在电阻321和电容C317之间；三极管V302的发射极连接运算放大器N304B的反相输入端，极电极连接变压器T501，基极连接在电阻R324和运算放大器N304B输出端之间，且电阻R324的另一端连接V302的极电极；运算放大器N304B的正相输入端串联电阻R322后接地；
二极管D308的输出端连接电阻R326后与电阻R325关联后连接在电阻R324和二极管D309的输出端之间；二极管D309的输入端连接电压管理芯片N302的E1和E2管脚；电阻R327的一端连接在E2管脚和D309的输入端之间，另一端接地；三极管V303的基极连接在电阻R327和D309的输入端之间，V303的发射极连接D309的输出端，V303的极电极接地；二极管D309的输出端串联电阻R328和电阻R331后连接运算放大器N304A的正相输入端；
+5V电源输入端连接电阻R323，电阻R323的另一端连接在运算放大器N304B的正相输入端和电阻R322之间；并且+5V电源电压与电阻R330连接，R330的另一端连接在电阻R329和电阻R333之间，电阻R329的另一端连接在电阻R325和电阻R324之间；
运算放大器N304A的反相输入端连接在电阻R329和R333之间，电阻R333另一端接地，电容C318并联在电阻R333两端；
电阻R332的一端连接在电阻R328和电阻R331之间，另一端接地，电容C319并联在电阻R332两端；
电阻R336依次串连二极管D311的输出端、电容C320和二极管D310的输入端，二极管D310的输出端连接在运算放大器的正相输入端；电阻R336的另一端连接在N302的DC管脚后再连接D302输出端，然后连接N301；
二极管D312的输出端连接电阻R335，电阻R335的另一端连接在电容C320和二极管D310之间，二极管D312的输入端接地；
电容CV302的一端接地，另一端连接电阻R334的一端，R334的另一端连接在D311和C320之间，且运算放大器N304A的输出端连接在电阻R334和二极管D311连接之间，运算放大器N304A的反相电源电压端连接在电阻R334和电容CV302之间，运算放大器N304A的正相电源电压端接地；
稳压二极管ZD301的输出端连接二极管D301的输入端再串联电阻R301后，连接在6.3V+端子和6.3V-端子之间；二极管N301的输入端连接电阻R302，电阻R302的另一端连接6.3V+端子；二极管N301的输出端连接在D301和ZD301之间；电容C301并联在二极管N301的输出端和稳压二极管ZD301的输入端之间。
通过本实用新型，当基准比较稳压电路故障时，过压保护电路起到限定输出电压的作用，以起到过压保护的目的。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。