工業(yè)x射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，包括mA逆變電路單元以及與其連接的整流濾波及采樣單元、KV逆變電路單元以及與其連接的倍壓整流單元；所述整流濾波及采樣單元和倍壓整流單元用于連接X射線管；所述KV逆變電路單元包括順序連接的KV逆變開關(guān)電路、第一柵極激勵(lì)電路和第一觸發(fā)電路；所述KV逆變開關(guān)電路與AC220整流濾波電路、倍壓整流單元連接，所述第一觸發(fā)電路與控制電路單元連接。本實(shí)用新型由交流變直流后不存在間隔的豁口；輸出電壓的調(diào)整范圍很寬；可以用一個(gè)逆變電路完成KV電路的兩個(gè)功能：滿足KV電路低紋波電壓和KV電路輸出電壓調(diào)整范圍的要求。
【專利說明】工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電源裝置，具體地說是一種用于工業(yè)X射線探傷機(jī)的高頻高壓電源。

【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置包括:1)KV電路系統(tǒng)；2)mA電路系統(tǒng)。這兩個(gè)電路系統(tǒng)中都各有兩個(gè)功能不同的逆變電路:第一個(gè)固定工作頻率的逆變電路和第二個(gè)調(diào)整脈寬工作方式的逆變電路。以目前工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置中的KV電路系統(tǒng)為例:都是采用2個(gè)逆變電路來完成該電路的功能。因?yàn)槠湟徽{(diào)整脈寬的逆變電路，存在的缺點(diǎn)是:由交流變成直流后會(huì)出現(xiàn)間隔的豁口，進(jìn)而導(dǎo)致紋波電壓升高。所以目前KV電路中第一個(gè)逆變電路都是采用固定工作頻率的逆變電路，目的是為了減小KV電路的紋波電壓，但該固定工作頻率的逆變電路不具有調(diào)整電壓高低的功能，為此還得再設(shè)置第二個(gè)調(diào)整脈寬工作方式的逆變電路來完成KV電壓由低到高連續(xù)可調(diào)的功能。
[0003]工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置中的KV電路實(shí)際使用時(shí)的輸出功率從幾十瓦或幾百瓦到幾千瓦不等，KV電路的輸出功率與KV電路中逆變電路的場(chǎng)效應(yīng)管IGBT實(shí)際承受的功率成正比，并且場(chǎng)效應(yīng)管IGBT實(shí)際承受的功率要大于KV電路實(shí)際輸出功率。大功率時(shí)，逆變電路中的場(chǎng)效應(yīng)管IGBT溫升大是由欠激勵(lì)工作狀態(tài)引起的。小功率時(shí)，逆變電路中的場(chǎng)效應(yīng)管IGBT溫升大是由過激勵(lì)工作狀態(tài)引起的。上述兩種情況是，影響工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源可靠性的重要原因。逆變電路中的場(chǎng)效應(yīng)管IGBG柵極的激勵(lì)脈沖電壓處于過激勵(lì)和欠激勵(lì)狀態(tài)都會(huì)使逆變電路中場(chǎng)效應(yīng)管IGBT發(fā)熱，是嚴(yán)重影響其使用壽命的重要原因之一。并且上述電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各電路系統(tǒng)的2個(gè)逆變電路中的場(chǎng)效應(yīng)管IGBT溫升較高，因此該裝置需強(qiáng)大的散熱系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，簡化逆變電路為一個(gè)，且可靠性高，從而減小體積，降低成本。
[0005]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，包括HiA逆變電路單元以及與其連接的整流濾波及采樣單元、KV逆變電路單元以及與其連接的倍壓整流單元；所述整流濾波及采樣單元和倍壓整流單元用于連接X射線管；所述KV逆變電路單元包括順序連接的KV逆變開關(guān)電路、第一柵極激勵(lì)電路和第一觸發(fā)電路；所述KV逆變開關(guān)電路與AC220V整流濾波電路、倍壓整流單元連接，所述第一觸發(fā)電路與控制臺(tái)連接。
[0006]所述KV逆變開關(guān)電路采用兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管；第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與AC220V整流濾波電路輸出的正極連接，漏極與源極之間連有第一軟開關(guān)電路；第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極、倍壓整流單元中第一變壓器的初級(jí)繞組一端連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極與AC220V整流濾波電路輸出的負(fù)極連接，漏極和源極之間連有第二軟開關(guān)電路，源極與阻尼二極管正極連接，負(fù)極與第一變壓器的初級(jí)繞組另一端連接；第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、源極和第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、源極分別為KV逆變開關(guān)電路的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端。
[0007]所述第一軟開關(guān)電路包括電阻、電容、阻尼二極管和二極管；阻尼二極管兩端連有串聯(lián)的二極管和電阻，電阻兩端連有電容；阻尼二極管的正極與第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，阻尼二極管的負(fù)極和二極管的正極均與第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接。
[0008]所述第二軟開關(guān)電路包括電阻、電容、阻尼二極管和二極管；阻尼二極管兩端連有串聯(lián)的二極管和電阻，電阻兩端連有電容；阻尼二極管的正極與第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，阻尼二極管的負(fù)極和二極管的正極均與第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接。
[0009]所述mA逆變電路單元包括順序連接的mA逆變開關(guān)電路、第二柵極激勵(lì)電路和第二觸發(fā)電路；所述HiA逆變開關(guān)電路與AC220V整流濾波電路、整流濾波及采樣單元連接，所述第二觸發(fā)電路與控制臺(tái)連接。
[0010]所述mA逆變開關(guān)電路采用兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管；第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與AC220V整流濾波電路輸出的正極連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極、整流濾波及取樣單元中第二變壓器的初級(jí)繞組一端連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極與AC220V整流濾波電路輸出的負(fù)極連接，還連有電容一端和阻尼二極管的正極，電容另一端和阻尼二極管的負(fù)極均與第二變壓器的初級(jí)繞組另一端連接；第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、源極和第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、源極分別為mA逆變開關(guān)電路的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端。
[0011]所述第一柵極激勵(lì)電路或第二柵極激勵(lì)電路采用變壓器；變壓器的第二次級(jí)繞組一端、第一次級(jí)繞組的一端分別通過電阻與KV逆變開關(guān)電路或mA逆變開關(guān)電路的第一輸入端、KV逆變開關(guān)電路或mA逆變開關(guān)電路的第三輸入端連接；變壓器第二次級(jí)繞組另一端、第一次級(jí)繞組的另一端分別與KV逆變開關(guān)電路或mA逆變開關(guān)電路的第二輸入端、KV逆變開關(guān)電路或mA逆變開關(guān)電路的第四輸入端連接；變壓器初級(jí)繞組兩端之間并聯(lián)電容和電阻后，一端接地，另一端依次連接電阻、電容后作為輸入端與第一觸發(fā)電路或第二觸發(fā)電路連接。
[0012]所述第一觸發(fā)電路或第二觸發(fā)電路采用定時(shí)芯片和三極管；定時(shí)芯片的輸出端與第一柵極激勵(lì)電路或第二柵極激勵(lì)電路的輸入端連接，電源端與復(fù)位端連接，還分別通過電阻與電源、放電端、三極管的集電極連接，放電端與閾值端之間連有并聯(lián)的電阻和二極管，閾值端與觸發(fā)端連接并通過電容與接地端連接，控制端通過電阻與三極管的集電極連接、還通過電容與接地端連接，接地端通過串聯(lián)的兩個(gè)二極管接地；三極管的發(fā)射極接地，基極和發(fā)射極間連有濾波電路，濾波電路輸出端與控制臺(tái)連接。
[0013]所述濾波電路包括兩個(gè)電阻和兩個(gè)電容；所述三極管的基極和發(fā)射極之間連有第一電容，基極通過串聯(lián)的兩個(gè)電阻后、與地共同作為控制端與控制臺(tái)連接，所述兩個(gè)電阻之間的結(jié)點(diǎn)與地之間連有第二電容。
[0014]本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.本實(shí)用新型的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源中的KV電路和mA電路系統(tǒng)中的逆變電路是由具有調(diào)頻調(diào)幅特性的觸發(fā)電路組成的具有調(diào)頻調(diào)幅特性的逆變電路，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]I)由交流變直流后不存在間隔的豁口 ；
[0017]2)輸出電壓的調(diào)整范圍很寬；
[0018]可以用一個(gè)逆變電路完成KV電路的2個(gè)功能:
[0019]其一，滿足KV電路低紋波電壓的要求；
[0020]其二，滿足KV電路輸出電壓調(diào)整范圍的要求。
[0021]3)本實(shí)用新型的電源裝置中具有調(diào)頻調(diào)幅特性的觸發(fā)電路組成的逆變電路，可以使其場(chǎng)效應(yīng)管IGBT柵極的激勵(lì)脈沖電壓的幅值與IGBT實(shí)際的工作功率同步，即場(chǎng)效應(yīng)管IGBT的工作功率增大時(shí)，觸發(fā)電路輸出的IGBT柵極的觸發(fā)激勵(lì)脈沖電壓的幅值相應(yīng)的增大，場(chǎng)效應(yīng)管IGBT的工作功率減小時(shí)，觸發(fā)電路輸出的IGBT柵極的觸發(fā)激勵(lì)脈沖電壓的幅值相應(yīng)的減小。使KV電路中逆變電路的場(chǎng)效應(yīng)管IGBT從大功率工作狀態(tài)到小功率的工作狀態(tài)全過程處于最佳的激勵(lì)狀態(tài)。因此使逆變電路中的場(chǎng)效應(yīng)管IGBT溫升低并且大功率工作狀態(tài)與小功率工作狀態(tài)溫升相近。從根本上提高了工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置中KV電路的可靠性。
[0022]4)由于只采用了一個(gè)逆變電路并且不需要強(qiáng)大的散熱系統(tǒng)支持場(chǎng)效應(yīng)管IGBT，因此簡化了電路使得該裝置體積變小、成本降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置電路示意框圖；
[0024]其中，1、倍壓整流單元，2、KV逆變電路單元，3、整流濾波及取樣單元，4、mA逆變電流單元，5、AC220整流濾波電路，6、高壓線纜，7、X射線管，8、控制臺(tái)，9、KV電路采樣反饋單元，10、mA電路采樣反饋單元，ll、mA逆變開關(guān)電路，12、第二柵極激勵(lì)電路，13、第二觸發(fā)電路，14、KV逆變開關(guān)電路，15、第一柵極激勵(lì)電路，16、第一觸發(fā)電路，17、第二變壓器，18、整流濾波電路，19、第一變壓器，20、倍壓整流電路；
[0025]圖2是以具有調(diào)頻調(diào)幅特性的KV逆變電路單元為核心的KV電路系統(tǒng)電路圖；
[0026]圖3是以具有調(diào)頻調(diào)幅特性的mA逆變電路為核心的mA電路系統(tǒng)電路圖；
[0027]圖4是該電源裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是圖2中倍壓整流電路的電路圖；
[0029]圖6是圖2中柵極激勵(lì)電路的電路圖；
[0030]圖7是圖2中觸發(fā)電路的電路圖；
[0031]圖8是圖3中整流濾波電路的電路圖；
[0032]圖9是圖3中柵極激勵(lì)電路的電路圖；
[0033]圖10是圖3中觸發(fā)電路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]如圖1所示，本實(shí)用新型的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，包括mA逆變電路單元4以及與其連接的整流濾波及采樣單元3、KV逆變電路單元2以及與其連接的倍壓整流單元I ;mA逆變電路單元4和KV逆變電路單元2中都只有一個(gè)具有調(diào)頻調(diào)幅特性的逆變電路單元及其觸發(fā)電路單元。
[0036]本高頻高壓電源的電路連接是:將AC220V整流濾波電路分別連接mA逆變電路單元4和KV逆變電路單元2中的具有調(diào)頻調(diào)幅特性的逆變開關(guān)電路；其一 mA逆變電路單元4的mA逆變開關(guān)電路11與變壓器17、整流濾波電路18、X射線管7依次連接，X射線管7經(jīng)mA電路采樣反饋單元10與控制臺(tái)8連接；其二 KV逆變電路單元2的KV逆變開關(guān)電路14與變壓器19、倍壓整流電路20、X射線管依次連接，倍壓整流電路20經(jīng)KV電路采樣反饋單元9與控制臺(tái)8連接。控制臺(tái)8的輸出端分別連接mA逆變電路單元4的觸發(fā)電路和KV逆變電路單兀2的觸發(fā)電路，形成含有各自具有調(diào)頻調(diào)幅特性的KV逆變電路單兀2和mA逆變電路單元4的電源裝置。
[0037]倍壓整流單元I包括順序連接的第一變壓器19和倍壓整流電路20 ;第一變壓器19與KV逆變開關(guān)電路14連接，倍壓整流電路20與X射線管7連接。整流濾波及采樣單元3包括順序連接的第二變壓器17和整流濾波電路18 ;第二變壓器17與mA逆變開關(guān)電路11連接，整流濾波電路18與X射線管7連接。
[0038]如圖2所示的KV電路系統(tǒng)的KV逆變開關(guān)電路14，AC 220V整流濾波電路輸出的DC 300V的正端接第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 漏極、AC 220V整流濾波電路負(fù)端接第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q2的源極、第一阻尼二極管正極接第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q1的源極、負(fù)極接第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 漏極，軟開關(guān)電路中第一二極管D 2的正極接第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q ^勺漏極、負(fù)極接第一電阻R1的一端和第一電容C i的一端，第一電阻R工的另一端與第一電容C I的另一端相連并接在第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 源極上，第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q2的漏極與第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q1的源極相接，第二阻尼二極管D 3的正極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極、負(fù)極接第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 02的漏極，軟開關(guān)電路中第二二極管D 4的正極接第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBTQ2的漏極、負(fù)極接第二電阻R2的一端和第二電容C 2的一端。第二電阻R2的另一端、第二電容C2的另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q 2的源極。高頻高壓變壓器T i的初級(jí)繞組L i一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBTQ2的漏極、另一端接第三至五電容C 3?C5的一端及第三阻尼二極管D 5的負(fù)極，第三至五電容C3?C 5的另一端及第三阻尼二極管D 5的正極接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q 2的源極。
[0039]如圖5所示，KV電路系統(tǒng)的倍壓整流電路20中高頻高壓變壓器!\次級(jí)繞組1^2的一端接第一高壓電容C6的一端、第一高壓電容(:6的另一端接第一高壓二極管D6的正極和第二高壓二極管07的負(fù)極及第三高壓電容C 8的一端，第一高壓二極管D 6的負(fù)極接第十七高壓二極管D22的正極、第二高壓電容C 7的一端及高頻高壓變壓器T ^欠級(jí)繞組L 2的另一端。第二高壓電容C7的另一端接第二高壓二極管D 7的正極、第三高壓二極管D 8的負(fù)極及第四高壓電容C9的一端，第三高壓電容C 8的另一端接第三高壓二極管D 8的正極、第四高壓二極管隊(duì)的負(fù)極及第五高壓電容C 1(|的一端，第四高壓電容C 9的另一端接第四高壓二極管D 9的正極、第五高壓二極管Dltl的負(fù)極及第六高壓電容C ^的一端，第五高壓電容C 1(|的另一端接第五高壓二極管Dltl的正極、第六高壓二極管D ^的負(fù)極及第七高壓電容C 12的一端。第六高壓電容C11的另一端接第六高壓二極管D ^的正極和第七高壓二極管D 12的負(fù)極及第八高壓電容C13的一端。第七高壓電容C 12的另一端接第七高壓二極管D 12的正極和第八高壓二極管D13的負(fù)極及第九高壓電容C 14的一端。第八高壓電容C 13的另一端接第八高壓二極管D13的正極和第九高壓二極管D 14的負(fù)極及第十高壓電容C 15的一端，第九高壓電容C 14的另一端接第九高壓二極管D14的正極和第十高壓二極管D 15的負(fù)極及第十一高壓電容C 16的一端，第十高壓電容C15的另一端接第十高壓二極管D15的正極和第十一高壓二極管D16的負(fù)極及第十二高壓電容C17的一端，第^ 高壓電容C 16的另一端接第^ 高壓二極管D 16的正極和第十二高壓二極管D17的負(fù)極及第十三高壓電容C 18的一端。第十二高壓電容C 17的另一端接第十二高壓二極管D17的正極和第十三高壓二極管D 18的負(fù)極及第十四高壓電容C 19的一端，第十三高壓電容C18的另一端接第十三高壓二極管D18的正極和第十四高壓二極管D19的負(fù)極及第十五高壓電容C2tl的一端，第十四高壓電容C19的另一端接第十四高壓二極管D19的正極和第十五高壓二極管D 2(|的負(fù)極及第十六高壓電容C 21的一端。第十五高壓電容C2tl的另一端接第十五高壓二極管D 2(|的正極和第十六高壓二極管D 21的負(fù)極。第十六高壓電容C21的另一端接第十六高壓二極管D 21的正極和第十八高壓二極管D 23的負(fù)極，本實(shí)用新型采用十六倍壓的倍壓整流電路，其中有十六支高壓電容C6?C21和十六支高壓二極管D6?D 21，第十八高壓二極管D23的正極接第三電阻R 3和第四電阻R 4的一端，第三電阻R 3的另一端接X射線管的陰極，第四電阻R4的另一端接第五電阻R5的一端，第五電阻R5的另一端接第十七高壓二極管D22的負(fù)極和X射線管的陽極。
[0040]如圖6所示KV電路系統(tǒng)中的柵極激勵(lì)電路15，激勵(lì)變壓器T2第一次級(jí)繞組m2—端接第九電阻&的一端及第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q2的源極，第一次級(jí)繞組…的另一端接第九電阻R9的另一端及第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q2的柵極。第二次級(jí)繞組m3的一端接第八電阻R 8的一端及第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT (^的源極。第二次級(jí)繞組％的另一端接第八電阻R8的另一端及第六電阻R6的一端，第六電阻1?6的另一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBTQj^柵極。初級(jí)繞組m i的一端接第十電阻R 1(|的一端和第六電容C 22的一端及地。初級(jí)繞組Hi1的另一端接第十電阻R 1(|的另一端和第六電容C 22的另一端及第i 電阻R11的一端，第i 電阻R η的另一端接第九電容C25的負(fù)極，第九電容C25的正極接集成電路IC1的3腳。
[0041]圖6中變壓器T2，第六至第^^一電阻R6，R7, R8, R9, R10, Rn，第六電容C22，第九電容C25，組成KV電路系統(tǒng)中的第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT QjP第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q2的柵極激勵(lì)電路。
[0042]如圖7所示KV電路系統(tǒng)中可調(diào)頻調(diào)幅的觸發(fā)電路16，集成電路IC1的8腳接4腳及第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端接電源Vcc。第十三電阻R13的一端接8腳，另一端接7腳，第十四電阻R14—端接7腳，另一端接6腳，第三二極管D 24的正極接7腳，負(fù)極接6腳，6腳接2腳及第七電容C23的一端，第七電容C 23的另一端接I腳，5腳接第八電容C24的一端，第八電容C 24的另一端接I腳，第四二極管D 25的正極接I腳，負(fù)極接第五二極管D26的正極，第五二極管D 26的負(fù)極接晶體三極管Q 3的發(fā)射極，第十五電阻R 15的一端接5腳，第十五電阻R15的另一端接第一晶體三極管93的集電極及第十六電阻R16的一端，第十六電阻R16的另一端接4腳，第一晶體三極管Q 3的發(fā)射極接地，第十電容C 26—端接第一晶體三極管Q3的基極，第十電容C 26的另一端接晶體三極管Q 3的發(fā)射極，第十七電阻R 17的一端接Q3的基極，R η的另一端接第十八電阻R18的一端及第i 電容C27的一端，第^ 電容C27的另一端接晶體三極管Q3的發(fā)射極，第十八電阻R 18的另一端與晶體三極管Q 3發(fā)射極之間組成調(diào)頻調(diào)幅電路的控制端C。
[0043]圖7中，集成電路IC1晶體三極管Q3、二極管D24，D25, D26電容C23，C24, C26, C27電阻第十二至第十八R12，R13，R14，R15, R16, R17, R18組成KV電路系統(tǒng)中的調(diào)頻調(diào)幅的觸發(fā)電路16，其中集成電路IC1為時(shí)基555集成電路，3腳為輸出端，其輸出脈沖電壓幅值的高低與集成電路1(^的8腳電壓的高低成正比，當(dāng)8腳電壓高，3腳輸出脈沖電壓的幅值就高，8腳電壓低時(shí)，3腳輸出脈沖電壓的幅值就低，C端為該觸發(fā)電路的控制端，當(dāng)C端電壓升高時(shí)，晶體三極管Q3集電極電流Ic增加，從Vcc流過第十二電阻R12、第十六電阻R16的電流增加了，結(jié)果使IC1S腳和5腳電壓下降，從而使3腳輸出脈沖電壓幅值下降，頻率升高；當(dāng)C端電壓下降時(shí)，晶體三極管Q3的集電極電流Ic減小，從Vcc流過第十二電阻R12、第十六電阻R16的電流減小，使IC1S腳和5腳電壓升高了，結(jié)果使3腳輸出的脈沖電壓的幅值增加頻率減小，從而使該觸發(fā)電路完成了調(diào)頻條幅的工作過程。
[0044]如圖3所示的mA電路系統(tǒng)具有調(diào)頻調(diào)幅特性的mA逆變電路單元4中，AC220V整流濾波電路輸出DC 300V的正端接第三場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 04的漏極。負(fù)端接第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 05的源極。第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q 5的漏極接第三場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q4的源極，燈絲變壓器T3的初級(jí)繞組L 3—端接第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q 5的漏極，初級(jí)繞組L 3的另一端接第十二電容C28的一端及第四阻尼二極管D 27的負(fù)極，第十二電容C 28的另一端及第四阻尼二極管D 27的正極接第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 05的源極。上述連接構(gòu)成了 mA逆變開關(guān)電路11。
[0045]如圖8所示，mA電路系統(tǒng)的整流濾波電路18中，燈絲變壓器T3的次級(jí)繞組L 4的一端接第一整流二極管D28的正極和第三整流二極管D 3(|的負(fù)極，L 4的另一端接第二整流二極管D29的正極和第四整流二極管D 31的負(fù)極，第一第二整流二極管D 28，D29的負(fù)級(jí)相連并與第一至第三濾波電容C29，C3(l，C31的正極相連后與X射線管的燈絲相連。第三第四整流二極管03(|，D31正極相連并與第一至第三濾波電容C 29，C30, C31的負(fù)極相連后與X射線管的陰極相連。
[0046]如圖9所示，mA電路系統(tǒng)的柵極激勵(lì)電路12中，變壓器T4的第二次級(jí)繞組《3的一端與第三場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q4的源極相連，《3的另一端接第十九電阻R19的一端，第十九電阻R19的另一端接第三場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 04的柵極。第一次級(jí)繞組W2—端接第四場(chǎng)效應(yīng)管Q 5的源極，《2的另一端接第二十電阻R2tl的一端，第二十電阻R2tl的另一端接第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBTQ5的柵極，初級(jí)繞組w:—端接第二^^一電阻R21的一端和第十三電容C 32的一端并接地，w I的另一端接第二十一電阻R21的另一端和第十三電容C 32的另一端并接第二十三電阻R 23的一端，第二十三電阻R23的另一端接第十四電容C 33的負(fù)極，第十四電容C 33的正極接集成電路1(:2的3腳，組成了第三場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q 4和第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q 5柵極激勵(lì)電路。
[0047]如圖10所示，mA電路系統(tǒng)的觸發(fā)電路13中，集成電路1(:2的8腳與4腳相連并接第二十二電阻R22的一端、第二十二電阻R22的另一端接電源Vcc，第二十四電阻R24的一端接8腳、第二十四電阻R24的另一端接7腳，第二十五電阻R25的一端接7腳、第二十五電阻R25的另一端接6腳，2腳和6腳相連。第六二極管D 32的正極接7腳、第六二極管D 32的負(fù)極接6腳，第十五電容C34的一端接6腳、第十五電容C 34的另一端接I腳，第七二極管D 33的正極接I腳、第七二極管D33的負(fù)極接第八二極管D 34的正極，第八二極管D 34的負(fù)極接第二晶體三極管Q6的發(fā)射極。第十六電容C 35的一端接I腳，第十六電容C 35的另一端接5腳，第二十六電阻R26的一端接5腳，另一端接第二晶體三極管Q 6的集電極，第二十七電阻R27的一端接06的集電極，第二十七電阻R27的另一端接4腳，第二晶體三極管Q 6的發(fā)射極接地，Q6的基極接第十七電容C36的一端和第二十八電阻R28的一端，第十七電容C36的另一端接第二晶體三極管Q6的發(fā)射極。第二十八電阻R28的另一端接第二十九電阻R29的一端和第十八電容C37的一端，第十八電容C 37的另一端接第二晶體三極管Q 6的發(fā)射極，第二十九電阻R29的另一端與第二晶體三極管Q 6的發(fā)射極二者組成調(diào)頻調(diào)幅觸發(fā)電路的控制端D，組成mA電路系統(tǒng)中具有調(diào)頻調(diào)幅特性逆變電路的觸發(fā)電路。
[0048]如圖3所示，由變壓器T4、電阻(接前面電阻)R19，R20, R21, R23、電容C32，C33組成第三場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q4、第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q5的柵極激勵(lì)電路；以集成電路IC 2、晶體三極管Q6、二極管 D32，D33，D34、電容 C34，C35, C36, C37、電阻


R22，R24，民5，民6 民7，民8，^29 組成調(diào)頻調(diào)幅的觸發(fā)電路，其中集成電路IC2為時(shí)基555集成電路，3腳為輸出端，其輸出脈沖電壓幅值的高低與IC28腳電壓的高低成正比。8腳電壓高時(shí)、3腳輸出脈沖電壓的幅值就高，8腳電壓低時(shí)、3腳輸出脈沖電壓的幅值就低。當(dāng)觸發(fā)電路的控制端D端電壓升高時(shí)，晶體三極管06的集電極電流Ic增加，從Vcc流過電阻R22，R27的電流增加，結(jié)果使集成電路IC 28腳和5腳電壓下降，使3腳輸出脈沖電壓的幅值下降，頻率升高。當(dāng)D端電壓下降時(shí)晶體管％集電極電流減小，從Vcc流過電阻R22，R27的電流減小，使集成電路IC28腳和5腳電壓升高，結(jié)果使3腳輸出的脈沖電壓的幅值增加，頻率減小，從而使該觸發(fā)電路完成了調(diào)頻調(diào)幅的工作過程。
[0049]本實(shí)用新型的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓的電源裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)及端口接線如圖4所示:
[0050]倍壓整流單元I包括圖2中高頻高壓變壓器T1、高壓電容C6?C21、高壓二極管D6?D23組成的倍壓整流電路20及相連接的電阻R 3、R4;KV電路采樣反饋單元9為取樣電阻R 5;
[0051]KV電路逆變電路單元2包括圖2中場(chǎng)效應(yīng)管IGBT QnQ2、晶體三極管Q3、集成電路IC1、激勵(lì)變壓器T2、二極管D1- D 5、D24?D 26、電容C1- C 5、C22?C 27、電阻札、民、1?6?R 18所組成的具有調(diào)頻調(diào)幅特性的觸發(fā)電路、激勵(lì)電路和逆變開關(guān)電路；
[0052]整流濾波及取樣單元3包括圖3中燈絲變壓器T3、整流二極管D28?D 31、濾波電容C29- C 3i；mA電路采樣反饋單元10為取樣電阻R 30；
[0053]mA電路逆變電路單元4包括圖3中場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 04和Q 5、激勵(lì)變壓器T4、集成電路IC2、晶體三極管Q6、二極管D27、D32?D 34、電容C28、C32?C 37、電阻R19?R 29；
[0054]AC220V整流濾波電路單元5通過接點(diǎn)G與AC 220V相連，AC220V整流濾波電路產(chǎn)生的DC 300V的正端接KV電路逆變電路單元2中的第一場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 漏極及mA電路逆變電路單元4中的第三場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 04的漏極，負(fù)端接KV電路逆變電路單元2中的第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBT 02的源極及mA電路逆變電路單元4中的第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q5的源極，接點(diǎn)J4與圖3中觸發(fā)電路的控制端D相連并與控制臺(tái)相連。接點(diǎn)J2與圖2中觸發(fā)電路的控制端C相連并與控制臺(tái)相連；KV電路逆變電路單元2的輸出端由圖2中第二場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q2的漏極、第三至第五電容及第三阻尼二極管D 5負(fù)極連接處組成，并與倍壓整流單元I的輸入端圖2中高頻高壓變壓器T1的初級(jí)繞組L i的兩端相連。倍壓整流單元1、接點(diǎn)J !與圖2中取樣電阻&兩端相連，并與控制臺(tái)相連，其輸出端A與圖2中電阻R3的一端相連并通過高壓電纜線6中的導(dǎo)線與X射線管7的陰極相連，圖2中第十七高壓二極管D22負(fù)極接地并與X射線管7的陽極相連。mA電路逆變電路單元4的輸出端由圖3中第四場(chǎng)效應(yīng)管IGBT Q5的漏極、第十二電容C28、第四阻尼二極管D27負(fù)極連接處組成，與整流濾波及取樣單元3的輸入端圖3中燈絲變壓器T3的初級(jí)繞組L3的兩端相連，接點(diǎn)J3與圖3中取樣電阻R3tl兩端相連并與控制臺(tái)相連。整流濾波及取樣單元3的輸出端由圖3中第一至第三濾波電容C29?C 31的正極端和負(fù)極端組成，其中正極端用B表示，負(fù)極端接倍壓整流單元I的輸出端A，正極端B通過高壓電纜線6內(nèi)的導(dǎo)線與X射線管7的燈絲相連。
【權(quán)利要求】
1.工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，包括mA逆變電路單元（4)以及與其連接的整流濾波及采樣單元（3)、KV逆變電路單元（2)以及與其連接的倍壓整流單元（I);所述整流濾波及采樣單元（3)和倍壓整流單元（I)用于連接X射線管（7);其特征在于：所述KV逆變電路單元（2)包括順序連接的KV逆變開關(guān)電路（14)、第一柵極激勵(lì)電路（15)和第一觸發(fā)電路（16);所述KV逆變開關(guān)電路（14)與AC220V整流濾波電路（5)、倍壓整流單元（I)連接，所述第一觸發(fā)電路（16)與控制臺(tái)（8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，其特征在于所述KV逆變開關(guān)電路（14)采用兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管；第一場(chǎng)效應(yīng)管（Ql)的漏極與AC220V整流濾波電路(5)輸出的正極連接，漏極與源極之間連有第一軟開關(guān)電路；第二場(chǎng)效應(yīng)管（Q2)的漏極與第一場(chǎng)效應(yīng)管（Ql)的源極、倍壓整流單元（I)中第一變壓器（19)的初級(jí)繞組一端連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管（Q2)的源極與AC220V整流濾波電路輸出的負(fù)極連接，漏極和源極之間連有第二軟開關(guān)電路，源極與阻尼二極管（D5)正極連接，負(fù)極與第一變壓器（19)的初級(jí)繞組另一端連接；第一場(chǎng)效應(yīng)管（Ql)的柵極、源極和第二場(chǎng)效應(yīng)管（Q2)的柵極、源極分別為KV逆變開關(guān)電路（14)的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，其特征在于所述第一軟開關(guān)電路包括電阻（Rl)、電容（Cl)、阻尼二極管（Dl)和二極管（D2);阻尼二極管（Dl)兩端連有串聯(lián)的二極管（D2)和電阻（Rl)，電阻（Rl)兩端連有電容（Cl);阻尼二極管（Dl)的正極與第一場(chǎng)效應(yīng)管（Ql)的源極連接，阻尼二極管（Dl)的負(fù)極和二極管（D2)的正極均與第一場(chǎng)效應(yīng)管（Ql)的漏極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，其特征在于所述第二軟開關(guān)電路包括電阻（R2)、電容（C2)、阻尼二極管（D3)和二極管（D4);阻尼二極管（D3)兩端連有串聯(lián)的二極管（D4)和電阻（R2)，電阻（R2)兩端連有電容（C3);阻尼二極管（D3)的正極與第二場(chǎng)效應(yīng)管（Q2)的源極連接，阻尼二極管（D3)的負(fù)極和二極管（D4)的正極均與第二場(chǎng)效應(yīng)管（Q2)的漏極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，其特征在于所述mA逆變電路單元⑷包括順序連接的mA逆變開關(guān)電路（11)、第二柵極激勵(lì)電路（12)和第二觸發(fā)電路（13);所述mA逆變開關(guān)電路（11)與AC220V整流濾波電路（5)、整流濾波及采樣單元⑶連接，所述第二觸發(fā)電路（13)與控制臺(tái)⑶連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，其特征在于所述mA逆變開關(guān)電路（11)采用兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管；第三場(chǎng)效應(yīng)管（Q4)的漏極與AC220V整流濾波電路輸出的正極連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管（Q5)的漏極與第三場(chǎng)效應(yīng)管（Q4)的源極、整流濾波及取樣單元⑶中第二變壓器（17)的初級(jí)繞組一端連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管（Q5)的源極與AC220V整流濾波電路（5)輸出的負(fù)極連接，還連有電容（C28) —端和阻尼二極管（D27)的正極，電容(C28)另一端和阻尼二極管（D27)的負(fù)極均與第二變壓器（17)的初級(jí)繞組另一端連接；第三場(chǎng)效應(yīng)管（Q4)的柵極、源極和第四場(chǎng)效應(yīng)管（Q5)的柵極、源極分別為mA逆變開關(guān)電路(11)的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，其特征在于所述第一柵極激勵(lì)電路（15)或第二柵極激勵(lì)電路（12)采用變壓器；變壓器的第二次級(jí)繞組一端、第一次級(jí)繞組的一端分別通過電阻與KV逆變開關(guān)電路（14)或mA逆變開關(guān)電路（11)的第一輸入端、KV逆變開關(guān)電路（14)或mA逆變開關(guān)電路（11)的第三輸入端連接；變壓器第二次級(jí)繞組另一端、第一次級(jí)繞組的另一端分別與KV逆變開關(guān)電路（14)或mA逆變開關(guān)電路（11)的第二輸入端、KV逆變開關(guān)電路（14)或mA逆變開關(guān)電路（11)的第四輸入端連接；變壓器初級(jí)繞組兩端之間并聯(lián)電容和電阻后，一端接地，另一端依次連接電阻、電容后作為輸入端與第一觸發(fā)電路（16)或第二觸發(fā)電路（13)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，其特征在于所述第一觸發(fā)電路（16)或第二觸發(fā)電路（13)采用定時(shí)芯片和三極管；定時(shí)芯片的輸出端(腳3)與第一柵極激勵(lì)電路（15)或第二柵極激勵(lì)電路（12)的輸入端連接，電源端（腳8)與復(fù)位端（腳4)連接，還分別通過電阻與電源、放電端（腳7)、三極管（Q3、Q6)的集電極連接，放電端(腳7)與閾值端(腳6)之間連有并聯(lián)的電阻（R14、R25)和二極管（D24、D32)，閾值端（腳6)與觸發(fā)端（腳2)連接并通過電容（C23、C34)與接地端（腳I)連接，控制端(腳5)通過電阻（R15、R26)與三極管（Q3、Q6)的集電極連接、還通過電容（C24、C35)與接地端（腳I)連接，接地端（腳I)通過串聯(lián)的兩個(gè)二極管接地；三極管（Q3、Q6)的發(fā)射極接地，基極和發(fā)射極間連有濾波電路，濾波電路輸出端與控制臺(tái)（8)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工業(yè)X射線探傷機(jī)用高頻高壓電源裝置，其特征在于所述濾波電路包括兩個(gè)電阻和兩個(gè)電容；所述三極管（Q3、Q6)的基極和發(fā)射極之間連有第一電容(C26、C36)，基極通過串聯(lián)的兩個(gè)電阻后、與地共同作為控制端（C、D)與控制臺(tái)（8)連接，所述兩個(gè)電阻之間的結(jié)點(diǎn)與地之間連有第二電容（C27、C37)。
【文檔編號(hào)】H02M7/48GK204258638SQ201420745231
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
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